[发明专利]一种含不同缺陷石墨烯的锂电池导电浆料及其制备方法

说明书

本发明提供一种含不同缺陷石墨烯的锂电池导电浆料及其制备方法,所述不同缺陷的石墨烯包括石墨烯一和石墨烯二,所述石墨烯一拉曼D峰与G峰的强度比ID/IG为所述石墨烯二拉曼D峰与G峰的强度比ID/IG为石墨烯一具有缺陷及多孔的特性，利于锂离子传导，而石墨烯二缺陷少，面内无孔，有利于电子传导，二者互相配合，形成完善的电子与锂离子的导电网络，可有效的提升整体导电性能。

技术领域

本发明属于新能源锂电池导电浆料领域，具体涉及一种含不同缺陷石墨烯的锂电池导电浆料及其制备方法。

背景技术

随着能源与环境问题的日益显著，开发新能源、推广电动工具已经成为市场导向，而这些新兴技术的开发离不开储能器件的发展，锂离子电池作为目前最为重要的储能器件，得到了广大产业界和研究者的青睐。而目前广泛应用的锂离子电池正极材料包括三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂等，正极材料的电导率较低，需要在材料颗粒间添加适量的导电剂构建致密的导电网络，为电子传输提供快速通道。目前采用的导电剂多为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯或几者复配的导电剂，添加了各种分散剂或表面活性剂，电池体系中反应较为复杂，如果额外添加其它分散剂或表面活性剂容易造成安全隐患，而各种导电剂复配中以碳纳米管和石墨烯复配效果优势较明显，而碳纳米管存在团聚现象较严重，且其粘度随时间变化会变大，在产业化涂覆中存有问题。石墨烯在锂离子电池中的应用机制是通过与活性物质面接触，石墨烯具有较低的导电阈值，当使用量较少时就可以大幅度提高电极的电子导电率，减少导电剂用量，提高电池的体积能量密度。但同时，石墨烯的二维平面结构又会对电极内部的锂离子传输产生“位阻效应”，对于离子传导，液相剥离法的大片径石墨烯的离子传导相对较差，在高倍率电池应用可能受限；而氧化还原法制备的石墨烯，因在氧化石墨烯这一步时，其表面含有大量官能团，而在还原后，此官能团位点容易形成石墨烯缺陷及孔洞，影响导电网络的形成，电子传导相对较差，但与液相剥离法仍在一个数量级。

发明内容

本发明的目的是通过采用含不同缺陷的石墨烯一与石墨烯二的石墨烯导电浆料，解决石墨烯导电剂中离子传输与电子导电的问题,具体方案如下:

一种含不同缺陷石墨烯的锂电池导电浆料,所述不同缺陷的石墨烯包括石墨烯一和石墨烯二,所述石墨烯一拉曼D峰与G峰的强度比即ID/IG优选为所述石墨烯二拉曼D峰与G峰的强度比ID/IG为

可选的，所述石墨烯一拉曼D峰与G峰的强度比ID/IG为

可选的，所述石墨烯二拉曼D峰与G峰的强度比ID/IG为

可选的，所述石墨烯二与石墨烯一的质量比在之间。

一种上述锂电池导电浆料的制备方法，包括如下步骤：

(1)氧化还原的方法制备还原氧化石墨烯粉体,将所述还原氧化石墨烯粉体、分散剂一和溶剂一混合后的混合物通过分散研磨设备机组一进行分散研磨，获得石墨烯一的浆料；

(2)将膨胀石墨粉体、分散剂二和溶剂二混合后的混合物通过分散研磨设备机组二进行分散研磨剥离，获得石墨烯二的浆料；

(3)将所述(2)制得的石墨烯二的浆料与所述(1)制得的石墨烯一的浆料进行混合分散。

可选的，所述分散剂一和分散剂二为聚偏氟乙烯。

可选的，所述溶剂一和溶剂二为N－甲基吡咯烷酮。

可选的，所述石墨烯粉体的质量百分比为所述分散剂一的质量百分比为所述膨胀石墨粉体的质量百分比为所述分散剂二的质量百分比为

可选的，所述石墨烯一通过如下方式制备获得：下向浓硫酸中加入天然石墨，搅拌完全溶解后，加入天然石墨质量倍数倍的高锰酸钾及倍的硝酸钠，在搅拌然后冰水浴中超声加水稀释反应液，加入双氧水搅拌，过滤，用酸和水充分洗涤至PH值至干燥，气流磨粉碎，得到氧化石墨烯粉末后，高温热还原。