[发明专利]锂离子二次电池用石墨烯导电浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用石墨烯导电浆料及其制备方法。

背景技术

锂离子电池是新一代的绿色高能电池。锂离子电池自商品化以来，正极材料导电性的研究始终是电池领域研究的热点，因为锂离子电池正极材料通常都是半导体材料，其电导率一般都在10-1～10-6S/cm，这样电子在粒子间的导电性就较差，光靠活性物质本身的导电性是远远不够的。为了保证电极具有良好的充放电性能，在极片制作时通常加入一定量的导电物质，在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻，加速电子的移动速率，同时也能有效地提高锂离子在电极材料中的迁移速率，从而提高电极的充放电效率。

石墨烯作为一种碳纳米材料科技创新的前沿领域，凭借着其特殊的晶体结构性能引起了科学界的广泛关注和研究。从1924年科学家们确定石墨及金刚石的结构，到1985年发现的零维富勒烯以及1991年发现的一维碳纳米管，再到2004年Andre K. Geim研究小组首次成功获得的石墨烯，使得碳材料形成了从零维富勒烯、一维碳纳米管、二维石墨烯到三维金刚石和石墨的完整体系。石墨烯是由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体，理论厚度为0.34nm，是到目前为止发现的最薄的二维材料，被认为是构建石墨、富勒烯和碳纳米管的基本结构单元。研究发现，石墨烯具有优良的导热性能、力学性能、高电子迁移率，高比表面积和量子霍尔效应等性质。正是由于这些特殊而优异的物化性能，使得石墨烯在微电子、信息、物理、化学、能源材料和生物医药等领域都表现出潜在的重大应用前景，故而引领了21世纪新的技术革命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供锂离子二次电池用石墨烯导电浆料及其制备方法，其具有工艺流程简单，成本低，质量稳定，易操作，能够提高电池综合性能的优点。

本发明所采用的技术方案是：

锂离子二次电池用石墨烯导电浆料的制备方法，其包括以下步骤：

S1、首先在容器中加入石墨烯、碳黑、乙炔黑、碳纤维、导电石墨中的任意一种或任意几种的复合体放于滚筒式球磨机中，混合均匀得到干粉，所述复合体为导电功能体；

S2、将聚偏氟乙烯加入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种或几种的组合，搅拌溶解均匀，再加入助剂得到聚偏氟乙烯溶液，所述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种或几种的组合为极性溶剂；

S3、将混合均匀的干粉加入到聚偏氟乙烯溶液中，搅拌均匀形成稳定均匀的黑色导电浆料。

按照质量份比：所述导电功能体2～6份，所述聚偏氟乙烯8～10份，所述极性溶剂100份，所述助剂为少量。

例如：所述助剂为1份。

锂离子二次电池用石墨烯导电浆料，其按照质量份比包括：所述导电功能体2～6份，所述聚偏氟乙烯8～10份，所述极性溶剂100份。

锂离子二次电池用石墨烯导电浆料还包括少量助剂，所述助剂为表面润湿剂和分散剂组合。

所述极性溶剂为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种或几种的组合。

本发明具有工艺流程简单，成本低，质量稳定，易操作，能够提高电池综合性能的优点。

具体实施方式

本发明锂离子二次电池用石墨烯导电浆料的制备方法，其包括以下步骤：

S1、首先在容器中加入石墨烯、碳黑、乙炔黑、碳纤维、导电石墨中的任意一种或任意几种的复合体放于滚筒式球磨机中，混合均匀得到干粉，所述复合体为导电功能体；

S2、将聚偏氟乙烯加入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种或几种的组合，搅拌溶解均匀，再加入助剂得到聚偏氟乙烯溶液，所述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种或几种的组合为极性溶剂；

S3、将混合均匀的干粉加入到聚偏氟乙烯溶液中，搅拌均匀形成稳定均匀的黑色导电浆料。

按照质量份比：所述导电功能体2～6份，所述聚偏氟乙烯8～10份，所述极性溶剂100份，所述助剂为少量。

例如：所述助剂为1份。

锂离子二次电池用石墨烯导电浆料，其按照质量份比包括：所述导电功能体2～6份，所述聚偏氟乙烯8～10份，所述极性溶剂100份。

锂离子二次电池用石墨烯导电浆料还包括少量助剂，所述助剂为表面润湿剂和分散剂组合。

实施例1