制备导电浆料的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备导电浆料的方法，所述方法包括：(1)将碳纳米管进行干燥处理，以便得到干燥碳纳米管；(2)在氮气气氛下，将所述干燥碳纳米管与分散剂和粘结剂进行预混，以便得到预混料；(3)将所述预混料进行粗磨，以便得到粗磨料；(4)将所述粗磨料进行细磨，以便得到细磨料；(5)将三维石墨烯进行干燥处理，以便得到干燥石墨烯；(6)将所述细磨料与干燥石墨烯混合后进行细磨，以便得到导电浆料，并将所述导电浆料的一部分返回步骤(4)中进行所述细磨。采用该方法可以制备得到导电率高且稳定周期长的导电浆料。

【技术实现步骤摘要】
制备导电浆料的方法
本专利技术属于纳米碳材料领域，具体而言，本专利技术涉及一种制备碳基导电浆料的方法。
技术介绍
现有技术中的混合导电浆料是将石墨直接液相剥离后得到类石墨烯微片，然后再将该微片加入碳纳米管混合制得导电浆料制浆，所得复合混合浆料的导电率较低，浆料稳定性较差，同时锂电厂商还需将导电浆料与胶水进行混合稀释后与正极材料再充分混合，工艺相对繁琐。因此，现有的制备导电浆料的技术有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种制备导电浆料的方法，采用该方法可以制备得到导电率高且稳定周期长的导电浆料。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备导电浆料的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)将碳纳米管进行干燥处理，以便得到干燥碳纳米管；(2)在氮气气氛下，将所述干燥碳纳米管与分散剂和粘结剂进行预混，以便得到预混料；(3)将所述预混料进行粗磨，以便得到粗磨料；(4)将所述粗磨料进行细磨，以便得到细磨料；(5)将三维石墨烯进行干燥处理，以便得到干燥石墨烯；(6)将所述细磨料与所述干燥石墨烯混合后进行细磨，以便得到导电浆料，并将所述导电浆料的一部分返回步骤(4)中进行所述细磨。根据本专利技术实施例的制备导电浆料的方法通过预先将碳纳米管与分散剂和粘结剂混合，然后在将所得预混料经粗磨和细磨后再与三维石墨烯混合进行细磨，该过程中，三维石墨烯在细磨作用下成为少层的二维石墨烯片，分散剂和粘结剂嵌入石墨烯纳米片层之间，提高层间体积位阻，阻止纳米片的二次团聚。同时，碳纳米管和石墨烯纳米片之间存在较强亲和性，通过多重活性位点相互搭接，形成稳定的“线-面”结合型导电网络，从而可以得到分散均匀且电导率高的导电浆料，并且将导电浆料的稳定周期延长，用户可以直接将该浆料与正极材料混合，从而减少了加料工序，进而提高了生产效率。另外，根据本专利技术上述实施例的制备导电浆料的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，步骤(1)和步骤(5)中干燥处理分别独立地在隧道窑中进行。由此，可以在显著提高干燥效率的同时提高生产效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述干燥碳纳米管与所述分散剂和所述粘结剂按照质量比为(2～6)：(0.5～2)：(5～14)进行所述预混。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述粘结剂为含有聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液，其中，所述聚偏氟乙烯的质量浓度为5～9wt％。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述分散剂为选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇辛基苯甲醚、十二烷基苯磺酸钠、烷基酚环氧乙烷缩合物乳化剂和聚乙烯醇中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述粗磨料的粘度为50000～100000mpa·s。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述粗磨的线速度为5～100m/s。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述细磨料的粘度为5000～30000mpa·s。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述细磨的线速度为5～100m/s。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(6)中，所述细磨料与所述干燥石墨烯按照质量比为100:1～6进行混合。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(6)中，所述细磨的线速度为5～100m/s。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的制备导电浆料的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备导电浆料的方法。根据本专利技术的还是理，参考图1，该方法包括：S100：将碳纳米管进行干燥处理该步骤中，将碳纳米管进行干燥处理，以便得到干燥碳纳米管。具体的，干燥处理可以在隧道窑中进行，使得碳纳米管脱水，得到干燥碳纳米管(水分含量不高于0.3wt％)，从而可以有效避免碳纳米管团聚，而在隧道窑中对碳纳米管进行干燥处理，可以在提高干燥效率的同时实现碳纳米管的大批量干燥，从而可以显著提高生产效率。S200：在氮气气氛下，将干燥碳纳米管与分散剂和粘结剂进行预混该步骤中，在氮气气氛下，将上述得到的干燥碳纳米管与分散剂和粘结剂进行预混，以便得到预混料，并且通过采用氮气气氛，可以有效避免空气进入而携带水分。具体的，在预混过程中，分散剂首先在溶剂中获得分子级的充分溶解，分散剂分子链通过锚定作用附着于碳纳米管表面实现良好的包覆，削弱碳管之间的相互作用强度，促进碳纳米管在液相中均匀分散。根据本专利技术的一个实施例，干燥碳纳米管与分散剂和粘结剂的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本专利技术的一个具体实施例，干燥碳纳米管与分散剂和粘结剂可以按照质量比为(2～6)：(0.5～2)：(5～14)进行预混。专利技术人发现，若分散剂含量过高会损害浆料的导电性，而分散剂含量低不利于充分包覆碳纳米管表面；而粘结剂含量过高会导致浆料粘度增加，而粘结剂含量过低损害了浆料涂覆后的成膜性。由此，采用本申请的混合配比，既可以保证浆料具有较高的导电性，又能提高浆料的成膜性。根据本专利技术的再一个实施例，粘结剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本专利技术的一个具体实施例，粘结剂可以为含有聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液，并且该聚偏氟乙烯的质量浓度为5～9wt％。专利技术人发现，该粘结剂较其他类型粘结剂与分散剂有较大亲和性，从而对体系的稳定性有明显改善。根据本专利技术的又一个实施例，化学助剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本专利技术的一个具体实施例，分散剂可以为选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇辛基苯甲醚、十二烷基苯磺酸钠、烷基酚环氧乙烷缩合物乳化剂和聚乙烯醇中的至少之一。专利技术人发现，该类分散剂可以较其他类型分散剂在有机溶剂中具有极强的溶解能力，分子链与碳管间强相互作用促进分散剂在表面处的均匀包覆，独特的链结构起空间位阻效应阻止碳管间的再团聚。S300：将预混料进行粗磨该步骤中，将上述得到的预混料在砂磨机中进行粗磨，以便得到粗磨料。根据本专利技术的一个实施例，粗磨过程中磨料线速度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本专利技术的一个具体实施例，粗磨过程中线速度可以为5～100m/s，优选8m/s。专利技术人发现，在粗磨过程中，过高的线速度会导致严重的物料粘壁现象，而过低的线速度不利于碳纳米管在溶液中的预分散，由此采用本申请范围的粗磨线速度可以保证碳纳米管在溶液中的预分散。根据本专利技术的再一个实施例，粗磨料的粘度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本专利技术的一个具体实施例，粗磨料的粘度可以为50000～100000mpa·s。S400：将粗磨料进行细磨该步骤中，将上述得到的粗磨料在砂磨机中进行细磨，以便得到细磨料。根据本专利技术的一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备导电浆料的方法，其特征在于，包括：(1)将碳纳米管进行干燥处理，以便得到干燥碳纳米管；(2)在氮气气氛下，将所述干燥碳纳米管与分散剂和粘结剂进行预混，以便得到预混料；(3)将所述预混料进行粗磨，以便得到粗磨料；(4)将所述粗磨料进行细磨，以便得到细磨料；(5)将三维石墨烯进行干燥处理，以便得到干燥石墨烯；(6)将所述细磨料与所述干燥石墨烯混合后进行细磨，以便得到导电浆料，并将所述导电浆料的一部分返回步骤(4)中进行所述细磨。

【技术特征摘要】
1.一种制备导电浆料的方法，其特征在于，包括：(1)将碳纳米管进行干燥处理，以便得到干燥碳纳米管；(2)在氮气气氛下，将所述干燥碳纳米管与分散剂和粘结剂进行预混，以便得到预混料；(3)将所述预混料进行粗磨，以便得到粗磨料；(4)将所述粗磨料进行细磨，以便得到细磨料；(5)将三维石墨烯进行干燥处理，以便得到干燥石墨烯；(6)将所述细磨料与所述干燥石墨烯混合后进行细磨，以便得到导电浆料，并将所述导电浆料的一部分返回步骤(4)中进行所述细磨。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(5)中干燥处理分别独立地在隧道窑中进行的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述干燥碳纳米管与所述分散剂和所述粘结剂按照质量比为(2～6)：(0.5～2)：(5～14)进行所述预混。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述粘结剂为含有聚偏氟乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：马力，张勃，郭强，王滨，徐欢，
申请(专利权)人：新奥内蒙古石墨烯材料有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15