一種含有石墨烯的超級電容器漿料制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種超級電容器漿料制備方法，尤其設及一種含有石墨締的超級電容 器漿料制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著社會的發展和科技的進步，人們對儲能元器件的充放電速度、壽命、功率密度 和能量密度的要求越來越高。因此，當充放電速度快、充放電效率高、壽命長、環境友好的超 級電容器出現時人們眼前一亮，從而使超級電容器的成為了當前人們在綠色儲能領域研究 和發展的熱點，其也廣泛應用于數碼、汽車、醫療、衛生、電力電子、通訊、能源、軍用等領域。
[0003] 石墨締作為一種由石墨制備的新型二維有序結構的碳質材料，具有單層或者多層 的石墨締具有高的導電性能，高導熱性，高的比表面積和高比強度等許多優異的物理化學 性能，因此石墨締作為活性材料在超級電容器中的應用潛力備受關注。由于石墨締的制備 還沒有大規模的產業化，價格較高，石墨締還沒有作為超級電容器的活性材料大規模的推 廣使用。目前石墨締在超級電容器中的應用主要是作為導電材料來提高超級電容器的功率 性能和散熱性能。但是石墨締在超級電容器漿料制備過程中由于其顆粒小，表面張力大十 分容易發生團聚，目前的真空行星式攬拌機不能很好的將其在漿料中分散均勻，從而阻礙 了石墨締在超級電容器中的應用。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供制備工藝簡單，石墨締在漿料中分散均勻的一種含有石墨締 的超級電容器漿料制備方法。
[0005] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種含有石墨締的超級電容器漿料 的制備方法，包括W下步驟：1)取PVDF粉末并添加NMP至真空攬拌機，攬拌制備成濃度為 5%的透明PVDF溶液；2)取石墨締粉末，并將步驟1)制備的透明PVDF溶液加入砂磨機，攬 拌制備成濃度為1%的石墨締懸濁液；3)將活性炭和導電碳按照比例放入螺帶混料機進行 混合；4)將步驟3)制備的活性炭和導電碳混合粉末放入行星式真空攬拌機，并分=次加 入步驟2)制備的石墨締懸濁液，制備超級電容器漿料，并控制超級電容器漿料的固含量在 159K35%之間；5)將步驟4)制備的超級電容器漿料加入砂磨機分散后，放入真空攬拌機除 氣泡，取出過篩即得含有石墨締的超級電容器漿料。
[0006] 此方法中：包括W下步驟：1)取50評VDF粉末并添加1000 gNMP至真空攬拌機， 攬拌制備成濃度為5%的透明PVDF溶液；2)取10. 6g石墨締粉末，并將步驟1)制備的 1050評VDF溶液加入砂磨機，攬拌制備成濃度為1%的石墨締懸濁液；3)將970g活性炭和 19. 4g導電碳按照比例放入螺帶混料機進行混合；4)將步驟3)制備的320g活性炭和導電碳 混合粉末放入行星式真空攬拌機，第一次加入500g石墨締懸濁液，第二次加入400g石墨締 懸濁液，第S次加入160g石墨締懸濁液，同時加入2000gNMP攬拌制備成超級電容器漿料， 制備的超級電容器漿料的固含量為25. 9% ;5)將步驟4)制備的漿料加入砂磨機分散后，放 入真空攬拌機除氣泡，取出過篩即得含有石墨締的超級電容器漿料。
[0007] 此方法中：所述石墨締的層數小于5層。
[000引此方法中：所述砂磨機中的磨球采用0. 3~2mm的氧化錯球。
[0009] 此方法中：所述砂磨機分散后的石墨締懸濁液和超級電容器漿料的粒度在2mmW 下。
[0010] 此方法中：所述螺帶混料機為錐形螺帶混料機。
[0011] 此方法中：所述步驟4)分=次加入石墨締懸濁液的量占總加入量的比例為 (40%~50%) : (30%~40%) : (10%~30〇/〇)。
[001引此方法中：所述除氣泡時真空攬拌機的自轉速度為0~1500rpm，公轉速度 10~30巧m，真空度小于-0. 09Mpa。
[0013] 此方法中：所述漿料過篩的篩網的目數為150目，過篩次數為二次W上。
[0014] 本發明的優點效果在于：由于本發明使用了運種方法，所W使用本發明，降低了生 產周期，設備操作簡單，而且石墨締在漿料中的分散均一性和穩定性均大大提升，使用該制 備方法制備的石墨締超級電容器能量密度、功率密度和壽命均有了較好改善。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明： 一種含有石墨締的超級電容器漿料的制備方法，包括W下步驟：1)取PVDF粉末并添加NMP至真空攬拌機，攬拌制備成濃度為5%的透明PVDF溶液；2)取石墨締粉末，并將步驟1) 制備的透明PVDF溶液加入砂磨機，攬拌制備成濃度為1%的石墨締懸濁液；3)將活性炭和 導電碳按照比例放入螺帶混料機進行混合；4)將步驟3)制備的活性炭和導電碳混合粉末 放入行星式真空攬拌機，并分=次加入步驟2)制備的石墨締懸濁液，制備超級電容器漿料， 并控制超級電容器漿料的固含量在159K35%之間；5)將步驟4)制備的超級電容器漿料加 入砂磨機分散后，放入真空攬拌機除氣泡，取出過篩即得含有石墨締的超級電容器漿料。在 本實施例中，包括W下步驟：1)取50評VDF粉末并添加1000 gNMP至真空攬拌機，攬拌制備 成濃度為5%的透明PVDF溶液；2)取10. 6g石墨締粉末，并將步驟1)制備的1050評VDF溶 液加入砂磨機，攬拌制備成濃度為1%的石墨締懸濁液；3)將970g活性炭和19. 4g導電碳 按照比例放入螺帶混料機進行混合；4)將步驟3)制備的320g活性炭和導電碳混合粉末放 入行星式真空攬拌機，第一次加入500g石墨締懸濁液，第二次加入400g石墨締懸濁液，第 S次加入160g石墨締懸濁液，同時加入2000gNMP攬拌制備成超級電容器漿料，制備的超級 電容器漿料的固含量為25. 9% ;5)將步驟4)制備的漿料加入砂磨機分散后，放入真空攬拌 機除氣泡，取出過篩即得含有石墨締的超級電容器漿料。在本實施例中，所述石墨締的層數 小于5層。在本實施例中，所述砂磨機中的磨球采用0. 3~2mm的氧化錯球。在本實施例中， 所述砂磨機分散后的石墨締懸濁液和超級電容器漿料的粒度在2mmW下；在本實施例中， 所述螺帶混料機為錐形螺帶混料機。在本實施例中，所述步驟4)分=次加入石墨締懸濁液 的量占總加入量的比例為（40%~50%) :(30%~40%) :(10%~30%)。在本實施例中，所述除氣泡 時真空攬拌機的自轉速度為0~1500巧m，公轉速度10~3化pm，真空度小于-0. 09Mpa。在本 實施例中，所述漿料過篩的篩網的目數為150目，過篩次數為二次W上。
[0016] 上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的構 思和保護范圍進行限定，在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域中普通工程技術人員 對本發明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種含有石墨烯的超級電容器漿料的制備方法，包括以下步驟：1)取PVDF粉末并添 加NMP至真空攪拌機，攪拌制備成濃度為5%的透明PVDF溶液；2)取石墨烯粉末，并將步驟 1)制備的透明PVDF溶液加入砂磨機，攪拌制備成濃度為1%的石墨烯懸濁液；3)將活性炭 和導電碳按照比例放入螺帶混料機進行混合；4)將步驟3)制備的活性炭和導電碳混合粉 末放入行星式真空攪拌機，并分三次加入步驟2)制備的石墨烯懸濁液，制備超級電容器漿 料，并控制超級電容器漿料的固含量在15%~35%之間；5 )將步驟4 )制備的超級電容器漿料 加入砂磨機分散后，放入真空攪拌機除氣泡，取出過篩即得含有石墨烯的超級電容器漿料。2. 根據權利要求1所述的一種含有石墨烯的超級電容器漿料的制備方法，包括以下步 驟：1)取50gPVDF粉末并添加lOOOgNMP至真空攪拌機，攪拌制備成濃度為5%的透明PVDF 溶液；2)取10. 6g石墨烯粉末，并將步驟1)制備的1050gPVDF溶液加入砂磨機，攪拌制備 成濃度為1%的石墨稀懸池液；3)將970g活性炭和19. 4g導電碳按照比例放入螺帶混料機 進行混合；4)將步驟3)制備的320g活性炭和導電碳混合粉末放入行星式真空攪拌機，第 一次加入500g石墨稀懸池液，第二次加入400g石墨稀懸池液，第三次加入160g石墨稀懸 濁液，同時加入2000gNMP攪拌制備成超級電容器漿料，制備的超級電容器漿料的固含量為 25. 9% ;5)將步驟4)制備的漿料加入砂磨機分散后，放入真空攪拌機除氣泡，取出過篩即得 含有石墨烯的超級電容器漿料。3. 據權利要求1或2所述的一種含有石墨烯的超級電容器漿料的制備方法，其特征在 于：所述石墨烯的層數小于5層。4. 據權利要求3所述的一種含有石墨烯的超級電容器漿料的制備方法，其特征在于： 所述砂磨機中的磨球采用〇. 3~2mm的氧化錯球。5. 據權利要求4所述的一種含有石墨烯的超級電容器漿料的制備方法，其特征在于： 所述砂磨機分散后的石墨烯懸濁液和超級電容器漿料的粒度在2_以下。6. 據權利要求5所述的一種含有石墨烯的超級電容器漿料的制備方法，其特征在于： 所述螺帶混料機為錐形螺帶混料機。7. 據權利要求6所述的一種含有石墨烯的超級電容器漿料的制備方法，其特征在于： 所述步驟4)分三次加入石墨烯懸濁液的量占總加入量的比例為（40%~50%) :(30%~40%): (10%~30%)〇8. 據權利要求7所述的一種含有石墨烯的超級電容器漿料的制備方法，其特征在 于：所述除氣泡時真空攪拌機的自轉速度為0~1500rpm，公轉速度10~30rpm，真空度小 于-〇· 09Mpa。9. 據權利要求8所述的一種含有石墨烯的超級電容器漿料的制備方法，其特征在于： 所述漿料過篩的篩網的目數為150目，過篩次數為二次以上。
【專利摘要】一種含有石墨烯的超級電容器漿料的制備方法，包括以下步驟：1）取PVDF粉末并添加NMP至真空攪拌機，攪拌制備成濃度為5%的透明PVDF溶液；2）取石墨烯粉末，并將步驟1）制備的透明PVDF溶液加入砂磨機，攪拌制備成濃度為1%的石墨烯懸濁液；3）將活性炭和導電碳按照比例放入螺帶混料機進行混合；4）將步驟3）制備的活性炭和導電碳混合粉末放入行星式真空攪拌機，并分三次加入步驟2）制備的石墨烯懸濁液，制備超級電容器漿料，并控制超級電容器漿料的固含量在15%~35%之間；5）將步驟4）制備的超級電容器漿料加入砂磨機分散后，取出過篩即得含有石墨烯的超級電容器漿料。
【IPC分類】H01G11/86, H01G11/32
【公開號】CN105405678
【申請號】CN201510962558
【發明人】關成善, 宗繼月, 王勇, 張敬捧, 葛衫
【申請人】山東精工電子科技有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月21日