一种石墨烯导电剂制造技术

技术编号:17443680 阅读:21 留言:0更新日期:2018-03-10 16:55
本发明专利技术属于石墨烯制备和应用技术领域,具体为一种石墨烯导电剂。所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:70‑100份石墨烯、30‑80份环氧树脂、10‑20份单乙醇胺、10‑20份三乙烯四胺、10‑20水、20‑30份乙醇、12‑15份丁内酯、12‑18份N,N‑二乙基乙醇胺、5‑10份丙酮、10‑20份四氢呋喃、2‑5份羟乙基纤维素、1‑3份壳聚糖、2‑6份海藻泥、2‑8份硅烷偶联剂、5‑30份碳纳米管。本发明专利技术采用石墨烯导电剂,同时在导电剂中引入少量碳纳米管,利用石墨烯和碳纳米管优良的导电性,提高电极材料的容量,降低电池内阻,提高导电剂的导电性的同时,也提高了电池的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯导电剂
本专利技术属于石墨烯制备和应用
,具体为一种一种石墨烯导电剂。
技术介绍
锂离子电池具有比容量大、放电电压高而平稳、低温性能好、环境友好、安全、寿命长、自放电微弱等镍氢、镍镉二次电池无可比拟的优点。自1991年问世以来,经过多年的发展,锂离子电池已经主导了小型便携电池的市场,如大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等的电池。随着锂离子电池的性能的完善,待以时日锂离子电池必将进入大型动力电池的市场,如电动汽车的电池。锂电池体积相对较小,其对导电剂的导电性能的要求更高。目前,通常是通过增加导电剂中的金属粉含量来提高其导电性能。然而,增加金属粉的含量不仅会造成成本的显著增加,还会降低树脂的含量,从而降低导电剂的力学性能,不利于导电剂的应用。因此,必须寻求新的技术方法以增加导电剂的导电性能。目前常用的锂离子电池导电剂有乙炔黑、碳黑、人造石墨、天然石墨和石墨烯等。乙炔黑是由呈球形的无定形碳颗粒组成的链状物,是目前使用最为广泛的导电剂,价格低廉,但为了达到增强电极活性物质间相互接触的目的,所需要的添加量较大,从而造成电极容量的下降;碳纳米管是呈线型的一维碳质材料,与乙炔黑相比,碳纳米管具有更佳的导电性能且添加量少,但目前碳纳米管的价格昂贵,且作为导电剂使用时存在分散困难的缺点。所以,提供一种新的技术方法以增加导电剂的导电性成为我们要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯太阳能电池,以解决上述
技术介绍
中提出的传统叠层太阳能电池连接层,光透过率差,界面稳定性差,电学性能差的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:作为本专利技术的一个方面提供了一种石墨烯导电剂,所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:70-100份石墨烯、30-80份环氧树脂、10-20份单乙醇胺、10-20份三乙烯四胺、10-20水、20-30份乙醇、12-15份丁内酯、12-18份N,N-二乙基乙醇胺、5-10份丙酮、10-20份四氢呋喃、2-5份羟乙基纤维素、1-3份壳聚糖、2-6份海藻泥、2-8份硅烷偶联剂、5-30份碳纳米管。本专利技术的石墨烯导电剂原料组分优选的配比范围是:80-90份石墨烯、40-70份环氧树脂、12-18份单乙醇胺、12-18份三乙烯四胺、12-18份水、18-28份乙醇、14-15份丁内酯、14-16份N,N-二乙基乙醇胺、6-8份丙酮、12-18份四氢呋喃、3-5份羟乙基纤维素、2-3份壳聚糖、2-5份海藻泥、3-8份硅烷偶联剂、10-25份碳纳米管。本专利技术的石墨烯导电剂原料组分进一步的优选的配比范围是:82-88份石墨烯、45-60份环氧树脂、13-17份单乙醇胺、14-18份三乙烯四胺、15-17份水、20-26份乙醇、14-15份丁内酯、14-15份N,N-二乙基乙醇胺、6-7份丙酮、13-15份四氢呋喃、3-4份羟乙基纤维素、2-3份壳聚糖、2-4份海藻泥、3-6份硅烷偶联剂、15-22份碳纳米管。本专利技术的石墨烯导电剂原料组分最佳配比范围是:85份石墨烯、50份环氧树脂、15份单乙醇胺、16份三乙烯四胺、16份水、22份乙醇、14份丁内酯、15份N,N-二乙基乙醇胺、7份丙酮、14份四氢呋喃、4份羟乙基纤维素、2份壳聚糖、4份海藻泥、5份硅烷偶联剂、20份碳纳米管。优选的,所述的石墨烯为粒径分布于100纳米-10微米的黑色粉末,是由单层-1000层相平行或接近于平行的石墨烯片层构成的碳质材料,比表面积为50-1500㎡/g。优选的,所述碳纳米管为单壁碳纳米管。作为本专利技术的另一个方面,提供了一种石墨烯导电剂的制备方法,所述石墨烯的制备包括以下步骤:S1、取定量的单乙醇胺、三乙烯四胺、水、乙醇、丁内酯、N,N-二乙基乙醇胺、丙酮、四氢呋喃充分混合均匀,得到混合溶剂,混合溶剂后按7:3的比例分为溶剂A和溶剂B;S2、将石墨烯、环氧树脂与溶剂A混合,超声分散,20-30分钟,得到混合液C;S3、将羟乙基纤维素、壳聚糖、海藻泥、硅烷偶联剂与溶剂B混合,在50℃下搅拌60分钟,得到混合液D;S4、将步骤S2得到的混合液C与步骤S3中得到的混合液D搅拌混合并加入碳纳米管,得到石墨烯导电剂。进一步的,步骤S4中加入碳纳米管的同时施加强度为4700GS的磁场,等到碳纳米管完全加入后,将磁场强度提高至5200GS,并搅拌30分钟,然后在超声频率为60KHz超声波条件下超声分散30-45分钟。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术采用石墨烯导电剂,同时在导电剂中引入少量碳纳米管,利用石墨烯和碳纳米管优良的导电性,提高电极材料的容量,降低电池内阻,提高导电剂的导电性的同时,也提高了电池的循环寿命。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种技术方案:一种石墨烯导电剂,所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:70-100份石墨烯、30-80份环氧树脂、10-20份单乙醇胺、10-20份三乙烯四胺、10-20水、20-30份乙醇、12-15份丁内酯、12-18份N,N-二乙基乙醇胺、5-10份丙酮、10-20份四氢呋喃、2-5份羟乙基纤维素、1-3份壳聚糖、2-6份海藻泥、2-8份硅烷偶联剂、5-30份碳纳米管。作为本专利技术的一个具体实施例,一种石墨烯导电剂,所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:75份石墨烯、40份环氧树脂、16份单乙醇胺、16份三乙烯四胺、17水、26份乙醇、13份丁内酯、12份N,N-二乙基乙醇胺、6份丙酮、12份四氢呋喃、2份羟乙基纤维素、3份壳聚糖、5份海藻泥、2份硅烷偶联剂、15份碳纳米管。作为本专利技术的另一个具体实施例,一种石墨烯导电剂,所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:70份石墨烯、36份环氧树脂、19份单乙醇胺、12份三乙烯四胺、15水、24份乙醇、13份丁内酯、15份N,N-二乙基乙醇胺、8份丙酮、7份四氢呋喃、3份羟乙基纤维素、2份壳聚糖、2份海藻泥、8份硅烷偶联剂、14份碳纳米管。作为本专利技术的最佳实施例,一种石墨烯导电剂,所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:85份石墨烯、50份环氧树脂、15份单乙醇胺、16份三乙烯四胺、16份水、22份乙醇、14份丁内酯、15份N,N-二乙基乙醇胺、7份丙酮、14份四氢呋喃、4份羟乙基纤维素、2份壳聚糖、4份海藻泥、5份硅烷偶联剂、20份碳纳米管。一种石墨烯导电剂,的制备方法包括以下步骤:S1、取定量的单乙醇胺、三乙烯四胺、水、乙醇、丁内酯、N,N-二乙基乙醇胺、丙酮、四氢呋喃充分混合均匀,得到混合溶剂,混合溶剂后按7:3的比例分为溶剂A和溶剂B;S2、将石墨烯、环氧树脂与溶剂A混合,超声分散,20-30分钟,得到混合液C;S3、将羟乙基纤维素、壳聚糖、海藻泥、硅烷偶联剂与溶剂B混合,在50℃下搅拌60分钟,得到混合液D;S4、将步骤S2得到的混合液C与步骤S3中得到的混合液D搅拌混合并加入碳纳米管,得到石墨烯导电剂;加入碳纳米管的同时施加强度为4700GS的磁场,等到碳纳米管完全加入后,将磁场强度提高至52本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯导电剂,其特征在于,所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:70‑100份石墨烯、30‑80份环氧树脂、10‑20份单乙醇胺、10‑20份三乙烯四胺、10‑20水、20‑30份乙醇、12‑15份丁内酯、12‑18 份N,N‑ 二乙基乙醇胺、5‑10份丙酮、10‑20份四氢呋喃、2‑5份羟乙基纤维素、1‑3份壳聚糖、2‑6份海藻泥、2‑8份硅烷偶联剂、5‑30份碳纳米管。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯导电剂,其特征在于,所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:70-100份石墨烯、30-80份环氧树脂、10-20份单乙醇胺、10-20份三乙烯四胺、10-20水、20-30份乙醇、12-15份丁内酯、12-18份N,N-二乙基乙醇胺、5-10份丙酮、10-20份四氢呋喃、2-5份羟乙基纤维素、1-3份壳聚糖、2-6份海藻泥、2-8份硅烷偶联剂、5-30份碳纳米管。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯导电剂,其特征在于,所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:80-90份石墨烯、40-70份环氧树脂、12-18份单乙醇胺、12-18份三乙烯四胺、12-18份水、18-28份乙醇、14-15份丁内酯、14-16份N,N-二乙基乙醇胺、6-8份丙酮、12-18份四氢呋喃、3-5份羟乙基纤维素、2-3份壳聚糖、2-5份海藻泥、3-8份硅烷偶联剂、10-25份碳纳米管。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯导电剂,其特征在于,所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:82-88份石墨烯、45-60份环氧树脂、13-17份单乙醇胺、14-18份三乙烯四胺、15-17份水、20-26份乙醇、14-15份丁内酯、14-15份N,N-二乙基乙醇胺、6-7份丙酮、13-15份四氢呋喃、3-4份羟乙基纤维素、2-3份壳聚糖、2-4份海藻泥、3-6份硅烷偶联剂、15-22份碳纳米管。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯导电剂,其特征在于,所述石墨烯导电剂各组分的质量份数为:85份石墨烯、...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱洋邵蓉
申请(专利权)人:南京旭羽睿材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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