[發明專利]一種石墨烯導電漿料的制備方法及其制備得到的導電漿料和應用

有效

• 申請號: 202011280250.7
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112489882B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 馬洪偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱萬鑫石墨谷科技有限公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M10/0525;H01B13/00;C01B32/19;H01B1/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明提供一種石墨烯導電漿料的制備方法及其制備得到的導電漿料和應用。所述制備方法包括如下步驟：(1)將分散劑與水混合，經過第一次預分散得到分散液；(2)將所述分散液與石墨烯混合，經過第二次預分散后進行第一次高能解離，得到懸濁液；(3)將所述懸濁液與增稠劑混合，攪拌，而后進行第二次高能解離，剪切，得到所述石墨烯導電漿料。所述制備方法以水做為溶劑，使用預分散設備和高能解離設備對石墨烯進行徑向尺寸處理和片層剝離，最終得到的水系石墨烯導電漿料中石墨烯的徑向尺寸較小、平均層數較少且片層較薄，電導性能及粘度性能都更佳優異。

技術領域

本發明屬于新型導電材料技術領域，涉及一種導電漿料及其制備方法和應用，尤其涉及一種石墨烯導電漿料及其制備方法和應用。

背景技術

對于動力鋰離子電池，要求續航能力強、充放電功率大、循環性能好等。在鋰電配套關鍵材料中，正極材料對鋰離子電池的性能至關重要，是鋰電發展的瓶頸技術。而目前商用的正極材料普遍存在著Li⁺及電子傳輸速度慢的問題，嚴重影響了鋰離子電池的性能，這在很大程度上歸因于導電劑添加的性能不良。因此開發出一種性能優異的導電漿料用于鋰電池正極材料就顯得極為必要。

石墨烯是一種新型二維納米材料，具有超強的導電性能，是目前導電性最好的材料，其同時具有超高的電子遷移率(可達200000cm/V.S)、熱導率(可達5000W/(m·K))。石墨烯優異的導電性、超大的比表面積、獨特的二維網絡結構使其能夠在體系中形成良好的三維導電網絡，用于鋰電池正極材料，能有效縮短電池充放電過程中Li⁺及電子的傳輸路徑，加快兩者的傳輸速度。對于提高電池的倍率性能、循環壽命、充電速度具有重要意義。同時，應用于其他方向或領域，如鋰電負極材料、導電涂層等，也能收到良好的效果。

CN104464883A公開了一種表面吸附分散劑的石墨烯導電漿料、其制備方法及應用。該導電漿料包括如下組分(wt％)：表面吸附分散劑的石墨烯1～10％、導電填料20～50％、溶劑40～70％、有機粘結劑5～15％、輔助填料0～10％、功能添加劑0～3％；其制備方法包括：將石墨烯粉體與分散劑混合，形成表面吸附分散劑的石墨烯粉體，之后與溶劑及有機粘結劑在加熱狀態下混合成均勻狀態的有機載體，再將導電填料等均勻分散于所述有機載體中，獲得所述導電漿料。本發明導電漿料較之傳統導電漿料具有導電性提高、壽命增加、重量降低、附著力高等優點。

CN108962425A公開了一種石墨烯導電漿料的制備方法，屬于電化學材料技術領域。按重量份數計，依次稱取：30～40份改性石墨烯，50～80份溶劑，10～15份填料，5～8份分散劑，3～8份丙三醇，將改性石墨烯與溶劑混合于攪拌機中，并向攪拌機中依次加入填料，分散劑和丙三醇，于溫度為45～55℃、轉速為800～1000r/min的條件下，攪拌混合1～2h后，得石墨烯導電漿料。本發明所得石墨烯導電漿料的導電性能得到了有效提高。

目前國內石墨烯導電漿料生產廠家較多，但產品質量普遍較低，具體表現為石墨烯原料品質差、石墨烯分散性差、碳材料配比不佳，難以形成理想的三維導電網絡，對鋰電池性能的提高無顯著作用。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本實施例提供一種石墨烯導電漿料的制備方法及其制備的導電漿料和應用。所述制備方法制備得到的導電漿料分散性較好，

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種石墨烯導電漿料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將分散劑與水混合，經過第一次預分散得到分散液；

(2)將所述分散液與石墨烯混合，經過第二次預分散后進行第一次高能解離，得到懸濁液；

(3)將所述懸濁液與增稠劑混合，攪拌，而后進行第二次高能解離，剪切，得到所述石墨烯導電漿料。