[發明專利]碳納米管漿料及其制備方法和電子器件

在審

• 申請號: 202011337440.8
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112499618A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 張新杰;胡玲
• 申請（專利權）人: 諾瑞（深圳）新技術有限公司
• 主分類號: C01B32/158
• 分類號: C01B32/158;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 劉方

本發明公開了一種碳納米管漿料及其制備方法和電子器件，該碳納米管漿料包括碳納米管、降粘劑和溶劑，所述降粘劑包括二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的至少一種。相較于其他有機胺，本發明利用二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺作為降粘劑制得的漿料具有更低的粘度，同時該漿料具有較高的沸點，意味著漿料不易揮發，能夠在更寬的溫度范圍下保持較低的粘度，還具有較高的閃點，意味著漿料不易燃、更安全，本發明提供的碳納米管漿料有著更低的成本，在鋰離子電池等領域具有更廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及納米材料技術領域，尤其是涉及一種碳納米管漿料及其制備方法和電子器件。

背景技術

隨著鋰電池、導電導熱涂料市場對導電劑需求不斷增長，碳納米管作為一種兼具優異導電性和導熱性的一維納米材料在近幾年應用越來越廣泛，不斷被客戶接受認可。目前商業應用時，碳納米管分散制備成漿料采用球磨法，而球磨法會由于漿料分散時粘度偏高，導致需要球磨的遍數很多，大大影響生產的效率，得到的成品漿料粘度也會反彈凝膠成膏狀，不適合客戶對于產線自動上料的要求，也會增大客戶使用成本，因而在保持較高固含量的同時，解決量產成本偏高，漿料粘度偏高這兩個核心問題有助于推動碳納米管在商業上更廣泛的應用。

實驗表明，僅加PVP類分散劑或常規的銨類堿性物質無法明顯降低較高固含量的碳納米管漿料粘度，從而導致球磨分散成一次顆粒時效率很低，或者等達到出料指標時材料本身結構遭到嚴重破壞，影響導電性能。因此選擇采用更有效降粘助劑有利于制備固含量高，粘度低的碳納米管漿料。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種碳納米管漿料及其制備方法和電子器件，該碳納米漿料具有較低的粘度，同時也具有較高的沸點和閃點，漿料能夠在更寬的溫度范圍內保持較低的粘度、不易燃且更安全。

本發明的第一方面，提供一種碳納米管漿料，包括碳納米管、降粘劑和溶劑，所述降粘劑包括二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的至少一種。

根據本發明實施例的碳納米管漿料，至少具有如下有益效果：

本發明實施例提供了一種碳納米管漿料，相較于其他有機胺，利用二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺作為降粘劑制得的漿料具有更低的粘度，同時該漿料具有較高的沸點，意味著漿料不易揮發，能夠在更寬的溫度范圍下保持較低的粘度，還具有較高的閃點，意味著漿料不易燃、更安全，本發明實施例提供的碳納米管漿料有著更低的成本，在鋰離子電池等領域具有更廣闊的應用前景。

根據本發明的一些實施例的碳納米管漿料，所述碳納米管漿料還包括分散劑。在碳納米管漿料中加入分散劑，能夠使得形成的漿料中碳納米管顆粒分散更均勻、使得漿料使用時涂抹更均勻，并且提高了漿料的貯存穩定性。

進一步根據本發明的一些實施例的碳納米管漿料，所述分散劑包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙二醇中的至少一種；優選地，所述分散劑為聚乙二醇，所述聚乙二醇的分子量為500～20000。

根據本發明的一些實施例的碳納米管漿料，所述碳納米管：分散劑：降粘劑：溶劑的質量比為1：(0.1～2)：(0.01～0.1)：(10～50)。

根據本發明的一些實施例的碳納米管漿料，所述溶劑包括去離子水、乙醇、乙二醇、丙醇、異丙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮中的至少一種。

根據本發明的一些實施例的碳納米管漿料，所述碳納米管的管徑為3～20nm，管長為1～50μm。

根據本發明的一些實施例的碳納米管漿料，所述碳納米管漿料的粘度為100～5000mPa.s。

本發明的第二方面，提供上述的碳納米管漿料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取分散劑和降粘劑加入至溶劑中，攪拌溶解，然后加入碳納米管，攪拌形成預分散液；