[發(fā)明專利]一種石墨烯-鋰離子導體材料復合導電漿料、其制備方法及應用

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• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113193199A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 馬池;劉兆平;秦志鴻;賀志龍;劉鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/58;H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

1.一種石墨烯-鋰離子導體材料復合導電漿料，由包括組分a、組分b和有機溶劑的原料制備得到；

所述組分a包括鋰離子導體材料和/或碳包覆鋰離子導體材料；

所述組分b包括石墨烯。

2.一種石墨烯-鋰離子導體材料復合導電漿料，由包括組分a、組分c和有機溶劑的原料制備得到；

所述組分a包括鋰離子導體材料和/或碳包覆鋰離子導體材料；

所述組分c為包括組分b和分散劑的石墨烯復合漿料；

所述組分b包括石墨烯。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的石墨烯復合導電漿料，其特征在于，所述組分a占原料總質量的15％～40％，所述組分b占原料總質量的2％～4.5％；

所述鋰離子導體材料包括LiMnPO₄、LiMn_0.75Fe_0.25PO₄、LiMn_0.6Fe_0.4PO₄、Li₃PO₄、LiTi₂(PO₄)₃和LiFePO₄中的一種或兩種；

所述碳包覆鋰離子導體材料中，碳的質量含量為1％～3％；

所述有機溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的石墨烯復合導電漿料，其特征在于，所述組分b包括石墨烯和導電材料；

所述石墨烯為單原子層石墨或原子層數(shù)在2～15層之間的石墨烯納米片；

所述導電材料包括導電石墨、導電碳黑、乙炔黑、SuperP-Li、碳納米管、碳納米纖維和科琴黑中的至少一種。

5.根據(jù)權利要求1所述的石墨烯復合導電漿料，其特征在于，所述原料還包括分散劑；

所述分散劑占原料總質量的0.2％～1％；

所述分散劑包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、Pluoronic F127、Pluoronic P123和聚氧乙烯月桂醚中的一種或兩種。

6.一種石墨烯-鋰離子導體材料復合導電漿料的制備方法，包括以下步驟：

A1)將組分a研磨至中位粒徑為200～500nm；所述組分a包括鋰離子導體材料和/或碳包覆鋰離子導體材料；

B1)將步驟A1)得到的組分與導電混合漿料混合，經(jīng)過超聲處理或機械混合后，得到石墨烯-鋰離子導體材料復合導電漿料；

所述導電混合漿料由包括組分b和有機溶劑的原料混合后，經(jīng)過超聲處理或機械混合后制備得到；

所述組分b包括石墨烯。

7.一種石墨烯-鋰離子導體材料復合導電漿料的制備方法，包括以下步驟：

A2)將組分a和部分有機溶劑研磨至中位粒徑為200～500nm；所述組分a包括鋰離子導體材料和/或碳包覆鋰離子導體材料；

B2)將步驟A2)得到的組分與導電混合漿料混合，經(jīng)過超聲處理或機械混合后，得到石墨烯-鋰離子導體材料復合導電漿料；

所述導電混合漿料由包括組分b和剩余有機溶劑的原料混合后，經(jīng)過超聲處理或機械混合后制備得到；

或所述導電混合漿料由包括組分c和剩余有機溶劑的原料混合后，經(jīng)過超聲處理或機械混合后制備得到；

所述組分b包括石墨烯；

所述組分c為包括組分b和分散劑的石墨烯復合漿料。

8.一種鋰離子電池正極片，其特征在于，由包括正極材料、復合導電漿料和粘結劑的原料混勻后，涂敷于集流體上制備得到；

所述正極材料包括鈷酸鋰、尖晶石錳酸鋰、層狀錳酸鋰、層狀鎳鈷酸鋰、尖晶石鎳錳酸鋰、富鋰錳基材料、層狀鎳鈷錳酸鋰、三元材料和釩酸鋰中的一種或兩種；

所述復合導電漿料為權利要求1～5任意一項所述的石墨烯-鋰離子導體材料復合導電漿料或權利要求6～7任意一項所述的制備方法制得的石墨烯-鋰離子導體材料復合導電漿料。