一種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了屬于電池用材料制備【技術領域】的一種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料。該漿料由如下質量分數的組分組成：2％-4.5％的碳納米管，0.5％-1.5％的石墨烯，0.1％-1.5％的分散穩定劑，余量為N-甲基吡咯烷酮。本發明采用碳納米管與石墨烯復配導電漿料不但粘度低，滿足鋰離子二次電池工廠自動加料工藝要求，且由于石墨烯的加入，使正極材料、碳納米管、石墨烯間形成了點線面的導電網絡結構，提高了鋰離子電池的性能。
【專利說明】一種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電池用材料制備【技術領域】，具體涉及一種鋰離子二次電池用碳納米管 和石墨烯復配導電漿料。
【背景技術】
[0002] 鋰離子二次電池用的碳納米管漿料，由于碳納米管比表面極大，粘度較高，不適用 鋰離子二次電池工廠自動加料工藝。而碳納米管與傳統的導電劑炭黑、乙炔黑、導電石墨一 種或幾種導電劑復配，雖然也可得到低粘度漿料，但鋰離子電池性能有所下降。
[0003] 石墨烯與碳納米管復配的復合材料技術已經有了很大發展，如專利CN103794379 公開了一種石墨烯/碳納米管復合材料及其制備方法，該方法制備的復合材料可以制作超 級電容，但是，目前還沒有一種可以滿足碳納米管與石墨烯復配的導電漿料，實現鋰離子二 次電池工廠自動加料工藝要求。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料 及其制備方法。
[0005] -種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料，該漿料由如下質量分數 的組分組成：2 % -4. 5 %的碳納米管，0. 5% -1. 5%的石墨烯，0. 1% -1. 5%的分散穩定劑， 余量為N-甲基吡咯烷酮。
[0006] 所述分散穩定劑為聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯醇中的一種或兩種。
[0007] 所述漿料粘度為彡8000mPa. s。
[0008] 所述石墨烯的BET彡50m2。
[0009] -種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料的制備方法，按照如下步 驟進行：
[0010] (1)首先將分散劑溶解于溶劑N-甲基吡咯烷酮中；
[0011] (2)預混，強力攪拌，同時按上述配比加入石墨烯與碳納米管；
[0012] (3)2000-5000RPM，沙磨 l-5h，制成。
[0013] 本發明的有益效果：本發明采用碳納米管與石墨烯復配導電漿料不但粘度低，滿 足鋰離子二次電池工廠自動加料工藝要求，且由于石墨烯的加入，使正極材料、碳納米管、 石墨烯間形成了點線面的導電網絡結構，鋰離子電池的性能反而提高了。石墨烯成本比碳 納米管低，極大的降低了碳納米管的應用成本。本發明的導電漿料制備方法簡單，適合大規 模工業化生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為實施例1碳納米管和石墨烯復配導電漿料的SEM(掃描電子顯微鏡）圖。
[0015] 圖2為采用實施例1的導電漿料制備的鋰離子電池倍率性能。
[0016] 圖3為為實施例2碳納米管和石墨烯復配導電漿料的SEM(掃描電子顯微鏡）圖。 [0017] 圖4為采用實施例2的導電漿料制備的鋰離子電池倍率性能。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。
[0019] 實施例1
[0020] 稱量470克N-甲基吡咯烷酮，加入5克聚乙烯基吡咯烷酮，攪拌溶解；強力攪拌， 同時加入20克多壁碳納米管，5克石墨烯，其比表面積約為150m2/g ; 3000RPM，沙磨3h得 到漿料A1 ;圖1為其SEM圖。
[0021] 使用Brookfield粘度計測試漿料粘度，同時與純碳納米管漿料A3對比。表1 所示。得到的漿料與LFP-P2復配，復配物中各成分的質量百分數為：LFP :多壁碳納 米管：石墨烯：分散劑：PVDF = 94.6% : L6% : 0.4% : 0.4% : 3%，做成扣電、 測試電池性能。同時與純碳納米管漿料對比：CNT : LFP : CNT :分散劑：PVDF = 94. 6% : 2% : 0.4% : 3%。扣式電池不同倍率電池性能如圖2所示
[0022] 實施例2
[0023] 稱量470克N-甲基吡咯烷酮，加入5克聚乙烯基吡咯烷酮，攪拌溶解；強力攪拌， 同時加入20克多壁碳納米管，5克石墨烯，其比表面積約為50m 2/g ;3000RPM，沙磨3h得到 漿料A2 ;圖3為其SEM圖。
[0024] 使用Brookfield粘度計測試楽料粘度，同時與純碳納米管楽料對比如表1所示。
[0025] 表1.漿料粘度
[0026]
【權利要求】
1. 一種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料，其特征在于，該漿料由如 下質量分數的組分組成：2% -4. 5%的碳納米管，0. 5% -1. 5%的石墨烯，0. 1% -1. 5%的分 散穩定劑，余量為N-甲基吡咯烷酮。
2. 根據權利要求1所述一種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料，其特 征在于，所述分散穩定劑為聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯醇中的一種或兩種。
3. 根據權利要求1所述一種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料，其特 征在于，所述漿料粘度為< 8000mPa. s。
4. 根據權利要求1所述一種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料，其特 征在于，所述石墨烯的BET彡50m2。
5. -種鋰離子二次電池用碳納米管和石墨烯復配導電漿料的制備方法，其特征在于， 按照如下步驟進行： (1) 首先將分散劑溶解于溶劑N-甲基吡咯烷酮中； (2) 預混，強力攪拌，同時按權利要求1所述配比加入石墨烯與碳納米管； (3) 2000-5000RPM，沙磨 l-5h，制成。
【文檔編號】H01M4/62GK104269556SQ201410466761
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】毛鷗, 謝寶東, 馮光輝, 鄭濤 申請人:天奈(鎮江)材料科技有限公司