[发明专利]碳纳米材料及其制备方法、导电剂及其应用

说明书

本发明公开了一种碳纳米材料及其制备方法、导电剂及其应用，涉及导电材料技术领域，本发明所述制备碳纳米材料的方法包括：(1)将聚合物纤维进行预处理后再进行紫外臭氧处理，得到改性纤维；(2)将所述改性纤维进行碳化处理，得到碳纳米纤维。本申请通过对聚合物纤维进行紫外臭氧处理，能够在高分子聚合物成功引入氧化性基团，提高碳纳米材料的导电性；并且本发明提供的方法简单，能够进行工业化生产。

技术领域：

本发明涉及导电材料技术领域，具体涉及一种碳纳米材料及其制备方法、导电剂及其应用。

背景技术：

石油资源紧缺和环境污染一直是全世界关注的重点，众所周知燃油交通工具是耗油重点和主要空气污染源，为此，新能源汽车逐渐成为众多科学家的研究重点，以缓解能源、环保问题。

锂离子电池有着能量密度高、循环寿命长、重量轻便等突出优点，成为当下研究热点。锂电正极材料在整个电池中作用非常大，但是大多正极材料因为内阻太高，影响了活性物质的释放，导致电池的实际放电容量低，因此需要在正极中添加适量导电剂，加速活性物质间的电子传导，有效降低内阻。

常见的导电剂有颗粒状导电剂和纤维状导电剂，其中纤维状导电剂有大的长径比，有利于形成导电网络，能够以更低的添加量达到更优的性能。碳纳米纤维是常见的纤维状导电剂之一，一般通过掺杂提高碳纳米纤维的导电性，但是掺杂的步骤繁琐，需要用到浓酸等化学试剂，工艺对环境污染大，不利于工业化生产。

发明内容：

本发明的目的是为了克服现有碳纳米材料的改性方法繁琐的技术问题，提供一种碳纳米材料及其制备方法、导电剂及其应用。

为了实现上述目的，本发明的目的之一在于提供一种制备碳纳米材料的方法，所述方法包括：

(1)将聚合物纤维进行预处理后再进行紫外臭氧处理，得到改性纤维；

(2)将所述改性纤维进行碳化处理，得到碳纳米材料。

本发明的目的之二在于提供一种根据前述的方法制备得到的碳纳米材料。

本发明的目的之三在于提供一种导电剂，包含前述的碳纳米材料。

本发明的目的之四在于提供所述的导电剂在锂电池中的应用。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过对聚合物纤维依次进行预处理、紫外臭氧处理和碳化处理，能够提高碳纳米材料的导电性。

(2)本发明提供的制备方法对环境友好，无污染，能够进行工业化生产。

附图说明：

图1是本发明实施例1中碳纳米纤维A1的SEM图；

图2是本发明实施例1中改性纤维的SEM图；

图3是本发明实施例1中碳纳米纤维A1的XRD图；

图4是本发明对比例1中产物B1的SEM图；

图5是本发明实施例8中碳纳米颗粒A8的SEM图；

图6是本发明对比例4中产物B4的SEM图；

图7是本发明对比例5中产物B5的SEM图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。