[发明专利]一种易分散碳纳米管粉末的制备方法及碳纳米管粉末

说明书

本发明公开一种碳纳米管导电剂的制备方法，具体涉及一种易分散碳纳米管粉末的制备方法及由该方法制得的碳纳米管粉末，该制备方法包括以下步骤：通过珠磨制备含碳纳米管的分散浆料；然后对分散浆料进行干燥得到固体粉末，其得到的碳纳米管粉末中的碳纳米管的含量高，分散效果好，其制备工艺简单。

技术领域

本发明涉一种碳纳米管导电剂的制备方法，具体涉及一种易分散碳纳米管粉末的制备方法及碳纳米管粉末。

背景技术

碳纳米管具有非常优良的导电性能，同时又具有极高的长径比，把碳纳米管添加到锂离子电池的电极材料中可以有效地形成导电网络，提升电极导电性能，使锂离子电池具有优异的性能，具体表现在电池容量大、循环寿命长，适合高端数码类电池及新能源汽车电池。

但碳纳米管极难分散，现有技术中只能使用将生产好的碳纳米管分散在溶剂形成浆料中进行销售，这种方式的碳纳米管导电浆料中碳纳米管含量只有3％-8％，溶剂含量超过90％，限制了碳纳米管的应用范围与领域。90％多的溶剂也造成了运输的困难与客户使用成本的增加。

中国发明专利申请CN102275899公开了一种两性碳纳米管分散粉末的制备方法，其在超声和搅拌作用下，采用表面活性剂分散，将碳纳米管分散在水中成为均匀稳定的分散液，然后将分散液反复冷冻干燥得到一种碳纳米管粉末，其能够快速均匀分散在水及大部分有机溶剂中，使运输和保存更加方便，降低了碳纳米管的运输和保存成本，并且提高了碳纳米管粉末中碳纳米管的含量，但该方法效率低，超声得到的碳纳米管分散液中碳纳米管的含量只有0.1％，且最终得到的碳纳米管粉末中的碳纳米管的含量最高也就为60-70％已经无法再提升了。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种易分散碳纳米管粉末的制备方法，其得到的碳纳米管粉末中的碳纳米管的含量高，分散效果好，其制备工艺简单。

本发明是通过以下技术方案实现上述发明目的：

一种易分散碳纳米粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)通过珠磨制备含有碳纳米管的分散浆料；

(2)对步骤(1)制备得到的分散浆料进行干燥得到固体粉末。

采用珠磨的方式将含有碳纳米管的粉末制备成浆料，能够有效提升碳纳米管在浆料中的分散作用，使最终浆料干燥后形成粉末进行储存、运输和效果，比传统的采用溶剂形式储存和运输碳纳米管的方式具有储存运输成本更低，安全性更好的优点，并且通过上述方法制备得到的碳纳米管粉末的碳纳米管含量高，应用到电池极片领域时，依然能够起到良好的性能效果。

所述步骤(1)中制备高碳纳米管含量分散浆料的方法是珠磨，包括搅拌磨、砂磨中的一种或两种联用。

所述步骤(1)中的珠磨工艺中锆珠的直径为0.3-10mm，具体的，当采用搅拌磨设备时，锆珠的直径为5-10mm；当采用砂磨设备时，锆珠的直径为0.3-1.2mm，上述两种设备都是现有技术中的现有设备，这里不作详细的阐述。

进一步的，所述珠磨的线速度为10-13m/s，将珠磨方式应用到碳纳米管技术领域，最终能够制备成粉末状态进行储存销售，大大降低了运输和储存成本。

所述步骤(2)中的干燥方法为低温冷冻干燥、喷雾干燥、流化床干燥、真空干燥、耙式干燥中的一种或几种联用。

所述步骤(1)中的碳纳米管导电浆料包括导电剂、分散剂和溶剂，溶剂的质量含量为92-99％，所述分散剂的质量含量为0-2％，所述导电剂的质量含量为1.0-6.0％。

上述配比能够是最终得到的碳纳米管粉末中的碳纳米管的含量提升，并且分散效果好。

所述导电剂为碳纳米管(CNT)，包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管与多壁碳纳米管中的一种或几种混合物。