一种锂离子电池正极导电剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池正极导电剂及其制备方法，包括以下原料：石墨烯，其占比为总量的1～3％、碳纳米管，其占比为总量的3～10％，炭黑，其占比为1～3％；粘接剂:聚偏二氟乙烯，占比1～3％；溶剂：N

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极导电剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池正极导电剂领域，具体为一种锂离子电池正极导电剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]正极导电剂是一种用于锂离子电池正极的添加剂，主要作用是提高电极材料的导电性能，这种添加剂通常是一种细颗粒物质，可以与正极活性材料形成均匀的混合物，正极导电剂的加入可以降低电极材料的内阻，增加电池的输出功率和循环寿命，同时，正极导电剂还可以提高电池的安全性能，减少电极材料的极化现象，延长电池的使用寿命，总之，正极导电剂是锂离子电池中不可或缺的一部分，它的使用可以提高电池的性能和寿命，对于电池产业的发展具有重要意义；
[0003]正极导电剂的种类很多，常见的有碳黑、石墨、导电聚合物等，传统的导电剂其导电性能较低，同时导电剂对电池容量的改善效果相对较低，且导电剂在提高循环稳定性方面的效果也不显著，因此需要设计一种锂离子电池正极导电剂及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池正极导电剂及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种锂离子电池正极导电剂，包括以下原料：
[0007]石墨烯，其占比为总量的1～3％、碳纳米管，其占比为总量的3～10％，炭黑，其占比为1～3％；
[0008]粘接剂:聚偏二氟乙烯，占比1～3％；
[0009]溶剂：N
‑
甲基吡咯烷酮，占比87～98％；<br/>[0010]一种锂离子电池正极导电剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]步骤S1，材料准备：根据配方，准备适量的石墨烯和碳纳米管作为碳基导电剂，同时确保它们的质量和纯度符合要求；
[0012]步骤S2，研磨混合：将石墨烯和碳纳米管按照配方的比例混合均匀，可以采用机械研磨或其他混合方法，确保碳基导电剂均匀分散；
[0013]步骤S3，添加导电剂：根据原料占比，添加适量的炭黑作为导电剂添加剂，炭黑可以与石墨烯和碳纳米管混合，增强导电性能；
[0014]步骤S4，准备浆料：将混合后的石墨烯、碳纳米管和炭黑加入适量的溶剂N
‑
甲基吡咯烷酮中，根据配方中溶剂的占比，搅拌混合以形成均匀的导电剂浆料；
[0015]步骤S5，添加粘接剂：在步骤S4的浆料中添加适量的聚偏二氟乙烯作为粘接剂，搅拌混合，确保粘接剂均匀分散后才可加入混合后的石墨烯、碳纳米管和炭黑；
[0016]步骤S6，制备成型：最后调整成所需浓度，获得锂离子电池正极导电剂；
[0017]进一步的，所述步骤S2中，使用的是预搅拌罐、高压分散机和砂磨机，预搅拌罐、高压分散机和砂磨机用于将各种原材料进行研磨和混合，还可以将导电剂进行表面处理，如氧化处理，以增强其表面活性和化学惰性；
[0018]进一步的，所述步骤S3中，导电剂的添加和混合需要在干燥清洁的条件下进行，避免水分和杂质的污染，制备过程中需要控制温度和时间，防止导电剂的热分解或退化，保证其稳定性和性能，为了获得高性能的锂离子电池正极导电剂，需要进行多次试验和优化，保证配方和制备工艺的稳定性和一致性；
[0019]进一步的，所述步骤S3中，在添加导电剂时，可以在碳黑导电剂中少量的添加短切碳纤维，短切碳纤维的结构和导电通道更加连续，这样可以提高导电性和分散性，也可以通过调整粘结剂的种类和用量，以提高离子导电性和界面稳定性，使用短切碳纤维可以使得电池整体重量减小；
[0020]进一步的，所述步骤S4中，制备完成后使用烘干箱将制备好的导电剂低温干燥，导电剂低温通常在100
‑
130℃左右，烘干是用以去除其中的水分和挥发性物质，提高其稳定性和可用性；
[0021]进一步的，所述步骤S5中，根据需要，可以进一步调整浆料的黏度和流动性，这可以通过添加适量的溶剂N
‑
甲基吡咯烷酮进行稀释，或者根据具体要求进行其他调整措施。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术通过使用石墨烯、碳纳米管和炭黑，由于三者都具有优异的电导性能，它们能够形成高效的导电网络，提供更快的电子传输通道和更低的电阻，从而提高电池的整体电导率，这有助于减小电池内阻，改善电池的放电性能和充电速度；
[0024]2、本专利技术石墨烯、碳纳米管和炭黑等导电剂具有良好的化学稳定性和机械强度，可以增强电池正极材料的机械稳定性和耐久性，这有助于减少电极材料的损伤和脱落，提高电池的长期稳定性和可靠性；
[0025]3、本专利技术通过添加石墨烯、碳纳米管和炭黑等导电剂，电池正极材料的导电性能得到增强，可以提高材料的充放电容量，这意味着电池可以存储更多的电荷，并提供更长的使用时间。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一种锂离子电池正极导电剂及其制备方法流程示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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。
[0028]本专利技术提供一种技术方案：
[0029]一种锂离子电池正极导电剂，包括以下原料：
[0030]石墨烯，其占比为总量的1～3％、碳纳米管，其占比为总量的3～10％，炭黑，其占比为1～3％；
[0031]粘接剂:聚偏二氟乙烯，占比1～3％；
[0032]溶剂：N
‑
甲基吡咯烷酮，占比87～98％；
[0033]请参阅图1，一种锂离子电池正极导电剂的制备方法，包括以下步骤：
[0034]步骤S1，材料准备：根据配方，准备适量的石墨烯和碳纳米管作为碳基导电剂，同时确保它们的质量和纯度符合要求；
[0035]步骤S2，研磨混合：将石墨烯和碳纳米管按照配方的比例混合均匀，可以采用机械研磨或其他混合方法，确保碳基导电剂均匀分散；
[0036]步骤S3，添加导电剂：根据原料占比，添加适量的炭黑作为导电剂添加剂，炭黑可以与石墨烯和碳纳米管混合，增强导电性能；
[0037]步骤S4，准备浆料：将混合后的石墨烯、碳纳米管和炭黑加入适量的溶剂N
‑
甲基吡咯烷酮中，根据配方中溶剂的占比，搅拌混合以形成均匀的导电剂浆料；
[0038]步骤S5，添加粘接剂：在步骤S4的浆料中添加适量的聚偏二氟乙烯作为粘接剂，搅拌混合，确保粘接剂均匀分散后才可加入混合后的石墨烯、碳纳米管和炭黑；
[0039]步骤S6，制备成型：最后调整成所需浓度，获得锂离子电池正极导电剂。
[0040]本专利技术中，所述步骤S2中，使用的是预搅拌罐、高压分散机和砂磨机，预搅拌罐、高压分散机和砂磨机用于将各种原材料进行研磨和混合，还可以将导电剂进行表面处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极导电剂，其特征在于，包括以下原料：石墨烯，其占比为总量的1～3％、碳纳米管，其占比为总量的3～10％，炭黑，其占比为1～3％；粘接剂:聚偏二氟乙烯，占比1～3％；溶剂：N
‑
甲基吡咯烷酮，占比87～98％。2.一种锂离子电池正极导电剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，材料准备：根据配方，准备适量的石墨烯和碳纳米管作为碳基导电剂，同时确保它们的质量和纯度符合要求；步骤S2，研磨混合：将石墨烯和碳纳米管按照配方的比例混合均匀，可以采用机械研磨或其他混合方法，确保碳基导电剂均匀分散；步骤S3，添加导电剂：根据原料占比，添加适量的炭黑作为导电剂添加剂，炭黑可以与石墨烯和碳纳米管混合，增强导电性能；步骤S4，准备浆料：将混合后的石墨烯、碳纳米管和炭黑加入适量的溶剂N
‑
甲基吡咯烷酮中，根据配方中溶剂的占比，搅拌混合以形成均匀的导电剂浆料；步骤S5，添加粘接剂：在步骤S4的浆料中添加适量的聚偏二氟乙烯作为粘接剂，搅拌混合，确保粘接剂均匀分散后才可加入混合后的石墨烯、碳纳米管和炭黑；步骤S6，制备成型：最后调整成所需浓度，获得锂离子电池正极导电剂。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极导电剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，使用的是预搅拌罐、高压分散机和砂磨机，预搅拌罐、高压分散机和砂磨机用于将各种原材料进行研磨和混合，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱洪飞，杭晖，云柯，
申请(专利权)人：大晟纳米科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：