[发明专利]一种含石墨烯的锂电池导电浆料及其制备方法

说明书

本发明提供一种含石墨烯的锂电池导电浆料及其制备方法,通过由包含氧化还原法制备的石墨烯一和液相剥离法制备的石墨烯二组成的石墨烯的锂电池导电浆料,二者电子导电和离子导电相互配合协同，形成完善的导电网络，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“面点”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”，高倍率条件下阻碍锂离子电池性能的发挥。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，影响其长程导电性能。

发明内容

本发明的目的是通过采用氧化还原法制备的石墨烯一,与采用液相剥离法制备的石墨烯二，双法联合制备出石墨烯导电浆料，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:

一种含石墨烯的锂电池导电浆料,所述锂电池导电浆料包含石墨烯,所述石墨烯由氧化还原法制备的石墨烯一和液相剥离法制备的石墨烯二组成。

可选的，所述石墨烯二与石墨烯一的质量比在之间。

可选的，所述石墨烯一的粒径D50为

可选的，所述石墨烯二的粒径D50为

一种所述锂电池导电浆料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将氧化还原法制备的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砂磨机进行研磨，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砂磨机进行研磨，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，所述还原氧化石墨烯粉体的比表面积为

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，所述还原氧化石墨烯粉体通过如下方式制备获得：下向浓硫酸中加入天然鳞片石墨，搅拌完全溶解后，加入高锰酸钾，在搅拌然后温度控制在搅拌加水稀释反应液，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，肼还原。