一种混合导电浆料及改善其稳定性的方法技术

本发明专利技术属于导电浆料技术领域，本发明专利技术公开了一种混合导电浆料及改善其稳定性的方法。本发明专利技术通过含过量锂离子的固态电解质与功能添加剂一端为不饱和基团的

【技术实现步骤摘要】
一种混合导电浆料及改善其稳定性的方法


[0001]本申请涉及导电浆料
，特别涉及一种混合导电浆料及改善其稳定性的方法。

技术介绍

[0002]固态电解质是快离子导体，具有良好的锂离子导电性，较低的电子导电性。固态电解质应用于电池时，需要加入导电碳材料，来提高电子导电性。然而导电碳材料比重小，在水或有机溶剂中容易出现漂浮情况。
[0003]固态电解质粉体容易团聚，不易做成纳米级，通过将粉体分散在溶剂中可以做成纳米级浆料。浆料可以分为水系浆料和有机系浆料。由于固态电解质比重大，在浆料中会出现颗粒沉降现象，导致浆料的不均匀而严重影响固态电解质浆料的运输、存储、使用。
[0004]针对固态电解质浆料颗粒沉降的物理稳定性，一般采用浆料中加入分散剂来改善颗粒的表面活性，其溶解形成的单体吸附在溶质颗粒表面，形成空间位阻稳定层，从而阻碍了颗粒间接触，防止颗粒聚沉以提升物理稳定性。在现有技术中，由于固体颗粒比重大，因此分散剂虽然可以一定出程度缓解颗粒沉降的时间，但在储存时间较长时，仍然会在固态电解质浆料中出现沉降，有待改进。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的第一个目的在于提供一种混合导电浆料，以实现避免颗粒沉降的目的。其具体方案如下：一种混合导电浆料，包括1
‑
80wt%的固态电解质、1
‑
90wt%的导电碳材料、0.1
‑
10wt%的功能添加剂以及作为余量的溶剂；所述功能添加剂为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中的至少一种；其中：Ⅰ为；Ⅱ为；/>Ⅲꢀ
为；
Ⅳꢀ
为；且R1和R2独立的为烃基、烃氧基、芳基或杂芳基中的一种。
[0006]优选地：所述烃基为C
a
H
2a+1
‑
、C
b
H
2b
‑1‑
或C
c
H
2c
‑3‑
；其中，0＜a≤6，0＜b≤6，0＜c≤6。
[0007]优选地：所述烃氧基为C
a
H
2a+1
O
‑
、C
b
H
2b
‑1O
‑
或C
c
H
2c
‑3O
‑
；其中，0＜a≤6，0＜b≤6，0＜c≤6。
[0008]优选地：所述芳基为苯基、蒽基、萘基或联苯基。
[0009]优选地：所述杂芳基的碳原子数为3至20，包括O，S，P，N中的1
‑
3个原子。
[0010]优选地：所述杂芳基为吡啶基，吲哚基，吡咯基、咪唑基、噻吩基、呋喃基、1,2
‑
噻唑基、1,3
‑
噻唑基、1,2,3
‑
噁二唑基、1,2,4
‑
噁二唑基、噻二唑基、1,2,3
‑
三唑基、1,2,4
‑
三唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、1,3,5
‑
三嗪基、1,2,4
‑
三嗪基、1,2,3
‑
三嗪基、吲哚、异吲哚、苯并咪唑、萘并咪唑、菲并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、萘并噁唑，菲并噁唑、苯并噻二唑基、苯并三唑基、喹啉基、异喹啉基、苯并吡嗪基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并吡咯基、咔唑基、萘并噻二唑基中的一种。
[0011]优选地：所述固态电解质为NASICON型氧化物固态电解质Li
1+x
A
x
B2‑
x
(PO4)3；其中，A
为Al、La、In、Cr、Ga、Fe、Sc、Lu和Y中的至少一种；B为Ti、Ge、Zr、Hf和Sn中的至少一种；0≤x≤0.5。
[0012]优选地：所述固态电解质为Garnet型氧化物固态电解质Li
x
A3B2O
12
；其中，A为La、Nb、Mg、Ba、Ca和Sr中的至少一种；B为Te、Ta、Nb、Zr和In中的至少一种；0＜x≤7。
[0013]优选地：所述固态电解质为Perovskite型氧化物固态电解质Li
3x
La
2/3
‑
x
TiO3；0＜x≤2/3。
[0014]优选地：所述固态电解质为Anti
‑
perovskite型氧化物固态电解质Li3OX、Li3‑
2x
A
x
BO、Li
1.9
OHCl
0.9
和Li2OHCl中的至少一种；其中，X为Cl和/或Br；A为Mg
2+
、Ca
2+
、Sr
2+
和Ba
2+
中的至少一种；B为Cl和/或I；0≤x＜3/2。
[0015]优选地：所述固态电解质为Thio
‑
LISICON型硫化物固态电解质(100
‑
x)Li2S
‑
x
P2S5或Li4‑
y
A1‑
y
B
y
S4或Li4SnS4；其中，0＜x＜100；A为Ge和/或Si；B为P、Al和Zn中的至少一种；0＜y＜1。
[0016]优选地：所述固态电解质为Li
11
‑
x
M2‑
x
P
1+x
S
12
型硫化物固态电解质；其中，M为Ge、Sn和Si中的至少一种；0≤x≤1。
[0017]优选地：所述Li
11
‑
x
M2‑
x
P
1+x
S
12
型硫化物固态电解质为Li
10
GeP2S
12
、Li
10
SnP2S
12
或Li
9.54
Si
1.74
P
1.44
S
11.7
Cl
0.3
。
[0018]优选地：所述固态电解质为硫银锗矿型硫化物固态电解质Li6PS5X；其中，X为Cl、Br和I中的至少一种。
[0019]优选地：所述固态电解质为卤化物固态电解质A3MX6；其中，A为Li和/或 Na；M 为三价金属In、Y、Er、Sc和Zr中的至少一种；X为Cl、Br和I中的至少一种。
[0020]优选地：所述导电碳材料为导电炭黑Super
‑
P、支链结构的科琴黑ECP、导电石墨KS
‑
6、SFG
‑
6、气相生长碳纤维VGCF、碳纳米管CNTs、人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳、石墨烯及石墨烯复合导电剂中的至少一种。
[0021]优选地：所述溶剂为水或非水溶剂；且非水溶剂包括N...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合导电浆料，其特征在于：包括1
‑
80wt%的固态电解质、1
‑
90wt%的导电碳材料、0.1
‑
10wt%的功能添加剂以及作为余量的溶剂；所述功能添加剂为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中的至少一种；其中：Ⅰ为；Ⅱ为；Ⅲ为；Ⅳ为；且R1和R2独立的为烃基、烃氧基、芳基或杂芳基中的一种。2.根据权利要求1所述的一种混合导电浆料，其特征在于：所述烃基为C
a
H
2a+1
‑
、C
b
H
2b
‑1‑
或C
c
H
2c
‑3‑
；其中，0＜a≤6，0＜b≤6，0＜c≤6。3.根据权利要求1所述的一种混合导电浆料，其特征在于：所述烃氧基为C
a
H
2a+1
O
‑
、C
b
H
2b
‑1O
‑
或C
c
H
2c
‑3O
‑
；其中，0＜a≤6，0＜b≤6，0＜c≤6。4.根据权利要求1所述的一种混合导电浆料，其特征在于：所述芳基为苯基、蒽基、萘基或联苯基。5.根据权利要求1所述的一种混合导电浆料，其特征在于：所述杂芳基的碳原子数为3至20，包括O，S，P，N中的1
‑
3个原子。6.根据权利要求5所述的一种混合导电浆料，其特征在于：所述杂芳基为吡啶基，吲哚基，吡咯基、咪唑基、噻吩基、呋喃基、1,2
‑
噻唑基、1,3
‑
噻唑基、1,2,3
‑
噁二唑基、1,2,4
‑
噁二唑基、噻二唑基、1,2,3
‑
三唑基、1,2,4
‑
三唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、1,3,5
‑
三嗪基、1,2,4
‑
三嗪基、1,2,3
‑
三嗪基、吲哚、异吲哚、苯并咪唑、萘并咪唑、菲并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、萘并噁唑，菲并噁唑、苯并噻二唑基、苯并三唑基、喹啉基、异喹啉基、苯并吡嗪基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并吡咯基、咔唑基、萘并噻二唑基中的一种。7.根据权利要求1所述的一种混合导电浆料，其特征在于：所述固态电解质为NASICON型氧化物固态电解质Li
1+x
A
x
B2‑
x
(PO4)3；其中，A为Al、La、In、Cr、Ga、Fe、Sc、Lu和Y中的至少一种；B为Ti、Ge、Zr、Hf和Sn中的至少一种；0≤x≤0.5。8.根据权利要求1所述的一种混合导电浆料，其特征在于：所述固态电解质为Garnet型氧化物固态电解质Li
x
A3B2O
12
；其中，A为La、Nb、Mg、Ba、Ca和Sr中的至少一种；B为Te、Ta、Nb、Zr和In中的至少一种；0＜x≤7。9.根据权利要求1所述的一种混合导电浆料，其特征在于：所述固态电解质为Perovskite型氧化物固态电解质Li
3x
La
2/3
‑
x
TiO3；0＜x≤2/3。10.根据权利要求1所述的一种混合导电浆料，其特征在于：所述固态电解质为Anti
‑
perovskite型氧化物固态电解质Li3OX、Li3‑
2x
A
x
BO、Li
1.9
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建，李立飞，金诚，
申请(专利权)人：江苏蓝固新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：