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一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料及其制備方法與流程

文檔序號(hào):11956582閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法,其特征是由如下重量份的原料制備而成:

石墨粉 10-15份,

活化劑 0.5-2份,

分散劑 0.5-1份,

膠體材料 0.2-0.3份

碳納米管 0.1-0.5份,

促進(jìn)劑 0.01-0.1份,

溶劑 85-90份,

粘度調(diào)節(jié)劑 適量;

其中,所述石墨粉為天然鱗片石墨、膨脹石墨、高取向石墨中的至少一種;

所述的活化劑為羧酸鹽;

所述的分散劑為苯乙烯馬來(lái)酰亞胺樹脂、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種;

所述的膠體材料為黃原膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠、阿拉伯膠、明膠、卡拉膠中的至少一種;

所述的促進(jìn)劑為微米級(jí)的二硼化鈦、五氧化二釩、氧化硼、二硫化鉬中的至少一種;其用于石墨烯導(dǎo)電漿料的制備時(shí),既是剝離介質(zhì),又是導(dǎo)電改進(jìn)劑;

所述的溶劑為去離子水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一種;

所述的粘度調(diào)節(jié)劑為羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素、乙基纖維素、羧甲基乙基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基纖維素中的一種或幾種;

具體制備步驟如下:

(1)將重量份5-10的石墨粉、0.5-2重量份數(shù)的活化劑在200-250℃條件下混合均勻,然后送入氣流微細(xì)機(jī),在氣流微細(xì)機(jī)粉碎室內(nèi)產(chǎn)生高速旋流,使石墨粉粒子之間產(chǎn)生激烈的碰撞、摩擦,從而粉碎均化,使石墨粉粒子進(jìn)行活化改性;

(2)將步驟(1)的得到的物料與0.1-0.5重量份的碳納米管、0.5-1重量份的分散劑、0.01-0.1重量份的促進(jìn)劑、0.2-0.3重量份的膠體材料在研磨機(jī)組中進(jìn)行分散剝離,在研磨機(jī)組剪切力、摩擦力作用下循環(huán)研磨,微米級(jí)促進(jìn)劑作為微觀力傳遞介質(zhì)使石墨被剝離成石墨烯,同時(shí)微米級(jí)剝離劑與石墨烯、碳納米管在研磨過程中由膠體材料纏繞形成交織的復(fù)合膠粒子,該復(fù)合膠粒子在外觀形態(tài)上呈微球形,而內(nèi)在形態(tài)則為交織的介孔結(jié)構(gòu),在液體溶劑中分散懸浮優(yōu)異;

(3)將步驟(2)得到的復(fù)合膠粒子與85-90重量份的溶劑送入超聲波分散器,超聲波分散器內(nèi)設(shè)置有攪拌葉片,底部設(shè)置孔徑為500目的不銹鋼濾網(wǎng),攪拌葉片的轉(zhuǎn)速為50-100rpm,超聲分散10-30min后打開排料閥門,經(jīng)濾網(wǎng)過濾后加入適量的粘度調(diào)節(jié)劑調(diào)整粘度為100-5000mPa.s,得到鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法,其特征在于:所述的氣流微細(xì)機(jī)為高速離心氣流粉碎機(jī)、渦旋氣流粉碎機(jī)、扁平式氣流磨、 循環(huán)管式氣流磨、靶式氣流磨、對(duì)噴式氣流磨、或流化床對(duì)噴式氣流磨,自帶分級(jí)機(jī),通過分級(jí)機(jī)控制使石墨粉細(xì)化均化,并在活性劑作用下使石墨粉粒子處于完全活化的狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法,其特征在于:所述的研磨機(jī)組為攪拌研磨機(jī)、砂磨機(jī)或行星球磨機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法,其特征在于:所述研磨機(jī)組為砂磨機(jī)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法,其特征在于:所述的活化劑為羧酸鋰鹽。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法,其特征在于:所述的碳納米管管徑為10~50nm,壁厚5~10nm,長(zhǎng)度1~6μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法,其特征在于:所述促進(jìn)劑的粒徑為2-5微米。

8.一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料,其特征在于由權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法制備而得的石墨烯導(dǎo)電漿料。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料,其特征在于:用于鋰電池正極活性材料錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰或鎳鈷錳酸鋰三元材料的導(dǎo)電劑。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種鋰電池石墨烯導(dǎo)電漿料,其特征在于:用于鋰電池負(fù)極活性材料人造石墨、碳微球、天然石墨或石墨/硅的導(dǎo)電劑。

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