[發明專利]一種含有固態電解質的碳納米管油系導電漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910516055.0
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110415888B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 侯偉;侯民;郭農慶
• 申請（專利權）人: 江西力能新能源科技有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B1/24;H01M4/13
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發明公開了一種含有固態電解質的碳納米管油系導電漿料的制備方法，先對碳納米管進行預處理，分別加入表面活性劑、油性分散劑，最后加入處理后的碳納米管，進行研磨制得漿料；該制備方法采用分散溶液采用噴霧法與預處理后的碳納米管充分接觸后，使得其分散性能大大提高，應用的電池正極表面幾乎無顆粒感，應用的電池性能也大大提高。

技術領域

本發明屬于導電材料領域，特別涉及一種含有固態電解質的碳納米管油系導電漿料及其制備方法。

背景技術

碳納米管是優秀的導電劑，其尺寸一般為2～100納米，長度可達10～50微米。碳納米管不但能夠在導電網絡中起到導線的作用，而且還具有雙電層效應及超級電容器的高倍率特性。同時，碳納米管良好的導熱性能有利于電池充放電時的散熱，減少電池的極化，提高電池的高低溫性能，延長電池的壽命。

但是由于碳納米管是一種高度極化、表面光滑的無機高分子化合物，表面缺陷少、缺乏活性基團，同時碳納米管之間存在較強的范德華力和它巨大的比表面積、非常高的長徑比，導致在一般情況下，碳納米管易纏繞團聚成束。要發揮碳納米管優異性能使其廣泛應用，如何解決碳納米管的分散是關鍵性問題；尤其是在油系導電漿料中納米碳纖維管分散性不好，不能很好的應用在鋰電池的正極片上，同時現有技術中的鋰電池的首效容量保持率較低。

發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明公開了一種含有固態電解質的碳納米管油系導電漿料的制備方法，包括以下步驟：

S1：按重量份數算，將1-10份碳納米管置于20-30份的混酸溶液中，同時在臭氧氛圍中進行超聲分散1-3h，隨后在60～80℃下加熱回流反應2～8h，然后加純水稀釋、洗滌直至洗滌液的pH值為中性，烘干后得到羧基化碳納米管；

S2：將表面活性劑溶于溶劑A中，加入S1得到的羧基化碳納米管和固態電解質，超聲分散20-40min，過濾制得混合料；

S3：將油性分散劑溶于溶劑B中，得到分散溶液，然后將分散溶液通過霧化噴頭將其噴入裝有混合料的容器中，同時進行攪拌后，制得預混料；攪拌速率為800-1600r/min；

S4：將預混料在研磨機中研磨20～60min，所述研磨機的線速度為5～50m/秒，得到導電漿料。

優選地，所述混酸溶液為濃硫酸和濃硝酸體積比2:1混合的溶液。

優選地，所述油性分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇辛基苯基醚、聚偏氟乙烯中的一種或兩種以上的混合物。

優選地，所述溶劑A和/或溶劑B為乙醇、丙二醇、丙酮或氯仿。

優選地，所述固態電解質是氧化物系固體電解質和硫化物系固體電解質中的至少1種，該固態電解質的體積基準累積粒徑分布中的D50為0.1～10μm。

優選地，按重量份數算，表面活性劑0.1-1份，固態電解質2-10份，油性分散劑0.1-10份，溶劑A50-100份，溶劑B90-100份。

優選地，S1中的超聲分散的環境溫度為40-60℃。

優選地，所述碳納米管為多壁碳納米管或單壁碳納米管。

本發明還公開了一種含有固態電解質的碳納米管油系導電漿料，由上所述的制備方法制得。

本發明還公開了上述一種碳納米管油系導電漿料在鋰電池正極片上的應用。