碳纳米管导电浆料及其制备方法技术

本发明专利技术属于导电材料技术领域，具体涉及一种碳纳米管导电浆料及其制备方法。所述碳纳米管导电浆料包括如下质量百分含量的成分：第一碳纳米管0.1‑0.5％；第二碳纳米管0.1‑1％；分散剂0.1‑5.2％；粘结剂0.5‑4％；余量为溶剂；其中，所述第一碳纳米管的长度为100‑300μm，直径为5‑40nm；所述第二碳纳米管的长度为10‑20μm，直径为30‑100nm。该碳纳米管导电浆料即利用了第一碳纳米管的高导电性优势，又利用了第二碳纳米管的高分散性优势，最终，不仅降低了导电浆料的粘度，改善导电浆料的流动性，而且提高了导电浆料中的碳含量，从而进一步提高碳纳米管导电浆料的导电性能。

Conductive paste of carbon nanotubes and its preparation

The invention belongs to the technical field of conductive materials, in particular to a carbon nanotube conductive paste and a preparation method thereof. The carbon nanotube conductive slurry comprises the following components with mass percentage: the first carbon nanotube is 0.1-0.5%; the second carbon nanotube is 0.1-1%; the dispersant is 0.1-5.2%; the binder is 0.5-4%; the residual is solvent; wherein, the length of the first carbon nanotube is 100-300 \u03bc m, the straight diameter is 5-40nm; the length of the second carbon nanotube is 10-20 \u03bc m, and the diameter is 30-100nm \u3002 The conductive slurry of carbon nanotubes not only takes advantage of the high conductivity of the first carbon nanotubes, but also the high dispersion of the second carbon nanotubes. Finally, it not only reduces the viscosity of the conductive slurry, improves the mobility of the conductive slurry, but also improves the carbon content of the conductive slurry, so as to further improve the conductivity of the conductive slurry of carbon nanotubes.

【技术实现步骤摘要】
碳纳米管导电浆料及其制备方法
本专利技术属于导电材料
，具体涉及一种碳纳米管导电浆料及其制备方法。
技术介绍
碳纳米管(CarbonNanotubes，CNTs)又名巴基管，是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级)的一维量子材料。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。例如，碳纳米管用于锂离子电池中的导电剂。现有碳纳米管导电浆料通常采用长径比较小的碳纳米管，以获得更好的分散，但这会在一定程度上损失碳纳米管的性能。高长径比的碳纳米管比表面积大，难以分散，而且其浓度越高、制备所得的浆料粘度越大，流动性越差，不便于导电浆料的制备、后续生产加工或管道输送计量。如何在浆料中分散长径比较高的碳纳米管以充分发挥碳纳米管优势是领域中重点研究方向。因此，现有技术有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳纳米管导电浆料及其制备方法，旨在解决现有碳纳米管导电浆料的分散性和导电性的综合效果不佳的技术问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供一种碳纳米管导电浆料，以所述碳纳米管导电浆料的总质量为100％计，所述碳纳米管导电浆料包括如下质量百分含量的成分：其中，所述第一碳纳米管的长度为100-300μm，直径为5-40nm；所述第二碳纳米管的长度为10-20μm，直径为30-100nm。本专利技术提供的碳纳米管导电浆料中，加入了一定量的第一碳纳米管和第二碳纳米管，其中，第一碳纳米管为高长径比(长度为100-300μm，直径为5-40nm)，第二碳纳米管为低长径比(长度为10-20μm，直径为30-100nm)，这样即利用了第一碳纳米管的高导电性优势，又利用了第二碳纳米管的高分散性优势，最终，不仅降低了碳纳米管导电浆料的粘度，改善碳纳米管导电浆料的流动性，而且提高了碳纳米管导电浆料中的碳含量，从而进一步提高碳纳米管导电浆料的导电性能。本专利技术另一方面提供一种碳纳米管导电浆料的制备方法，包括如下步骤：按照本专利技术所述的碳纳米管导电浆料所含的成分及其含量分别称取各成分原料；将所述第一碳纳米管、所述第二碳纳米管、所述分散剂和所述溶剂进行第一混合处理，得到第一混合浆；将所述粘结剂加入所述第一混合浆中进行第二混合处理，得到碳纳米管导电浆料。本专利技术提供的碳纳米管导电浆料的制备方法用于合浆成本专利技术特有的碳纳米管导电浆料，该制备方法中，先将第一碳纳米管、第二碳纳米管、分散剂和溶剂进行第一混合处理，然后加入粘结剂进行第二混合处理得到碳纳米管导电浆料。该制备方法中因加入了一定量的高长径比的第一碳纳米管和低长径比的第二碳纳米管，这样即利用了第一碳纳米管的高导电性优势，又利用了第二碳纳米管的高分散性优势，最终，不仅降低了碳纳米管导电浆料的粘度，改善碳纳米管导电浆料的流动性，而且提高了碳纳米管导电浆料中的碳含量，从而进一步提高碳纳米管导电浆料的导电性能。而且，由于生产高长径比进而缺陷少的碳纳米管制作工艺各方面要求非常高，自然制作成本也随之变高，相对，低长径比的碳纳米管制作成本很低，因此，混合使用两种碳纳米管时，该制作成本也会降低很多。附图说明图1为本专利技术提供的碳纳米管导电浆料的制备方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例说明书中所提到的相关成分的质量百分比不仅仅可以指代各组分含量，也可以表示各组分间重量比例，具体地，本专利技术实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等医药、化工领域公知的质量单位。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。一方面，本专利技术实施例提供了一种碳纳米管导电浆料，以所述碳纳米管导电浆料的总质量为100％计，所述碳纳米管导电浆料包括如下质量百分含量的成分：其中，所述第一碳纳米管的长度为100-300μm，直径为5-40nm；所述第二碳纳米管的长度为10-20μm，直径为30-100nm。本专利技术实施例提供的碳纳米管导电浆料中，加入了一定量的第一碳纳米管(含量为0.1-0.5％)和第二碳纳米管(含量为0.1-1％)，其中，第一碳纳米管为高长径比(长度为100-300μm，直径为5-40nm)，在此我们简称长管，第二碳纳米管为低长径比(长度为10-20μm，直径为30-100nm)，在此我们简称短管，这样即利用了第一碳纳米管的高导电性优势，又利用了第二碳纳米管的高分散性优势，最终，不仅降低了碳纳米管导电浆料的粘度，改善碳纳米管导电浆料的流动性，而且提高了碳纳米管导电浆料中的碳含量，从而进一步提高碳纳米管导电浆料的导电性能。碳纳米管具有优异的导电性能，然而当碳纳米管团聚在一起时，无法发挥该性能，只有当碳纳米管一根根分散好后形成一个网状结构，才能发挥出优异的导电性能或者其导热性能。然而，实际的碳纳米管分散过程中，尤其高长径比的碳纳米管的分散而言，团聚的碳纳米管并不会全部一根根完好无损地分开分散均匀(这是完美理想的状态)，将外力施加到碳纳米管而使它们分开分散时，多多少少有部分碳纳米管因上述外力切断，而且，仍有部分碳纳米管依然团聚在一起，即，高长径比的碳纳米管在分散方面与低长径比的碳纳米管相比，其分散难度高很多。基于高长径比的碳纳米管分散过程中存在分散不完整的缺陷，于是本专利技术实施例中加入了低长径比的碳纳米管(即第二碳纳米管)，基于该低长径比的碳纳米管良好的分散性，辅助形成导电网络，弥补缺陷，最终使本专利技术实施例的碳纳米管导电浆料发挥优异的导电性能。碳纳米管导电浆料中的碳纳米管的类型可以是单壁碳纳米管(Single-walledCarbonnanotubes，SWCNTs)或多壁碳纳米管(Multi-walledCarbonnanotubes，MWCNTs)。在一实施例中，碳纳米管导电浆料还可以进一步包括0.1-1％的炭黑或石墨烯，如此可以进一步提高碳含量，从而进一步提高碳纳米管导电浆料的导电性。具体地，炭黑或者石墨烯含量可以为0.1％、0.2％、0.5％等值。在一实施例中，碳纳米管导电浆料中的所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羧甲基纤维素(CMC)、聚乙二醇(PEG)和聚乙烯醇(PVA)中的至少一种；碳纳米管导电浆料中的分散剂含为0.1-5.2％，具体可以为0.1％、1.5％、2％、5％、5.2％等值。所述粘结剂选自聚偏氟乙烯(PVDF)和LA系水性胶中的至少一种，LA系水性胶是通过无皂乳液技术合成的单一共聚物的水分散液，无乳化剂、增稠剂等添加成分，是一种不含锂离子以外的杂质阳离子的水性粘合剂，如LA133等；碳纳米管导电浆料中的粘结剂含为0.5-4％，具体可以为0.5％、1％、1.5％、2％、3.5％、4％等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管导电浆料，其特征在于，以所述碳纳米管导电浆料的总质量为100％计，所述碳纳米管导电浆料包括如下质量百分含量的成分：/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管导电浆料，其特征在于，以所述碳纳米管导电浆料的总质量为100％计，所述碳纳米管导电浆料包括如下质量百分含量的成分：



其中，所述第一碳纳米管的长度为100-300μm，直径为5-40nm；所述第二碳纳米管的长度为10-20μm，直径为30-100nm。


2.如权利要求1所述的碳纳米管导电浆料，其特征在于，所述碳纳米管导电浆料中，还包括0.1-1％的炭黑或者石墨烯。


3.如权利要求1或2所述的碳纳米管导电浆料，其特征在于，所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、聚乙二醇和聚乙烯醇中的至少一种。


4.如权利要求1或2所述的碳纳米管导电浆料，其特征在于，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯和LA系水性胶中的至少一种。


5.如权利要求1或2所述的碳纳米管导电浆料，其特征在于，所述溶剂选自水和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。


6.一种碳纳米管导电浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照权利要求1-5任一项所述的碳纳米管导电浆料所含的成分及其含量分...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓飞，
申请(专利权)人：深圳烯湾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44