【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池领域，涉及一种油系碳纳米管导电浆料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锂离子电池是在20世纪70年代后发展起来的一种新型储能电池，且由于其具有比能量高、消耗低、自放电率低、循环寿命长和无公害的优点，被广泛应用。
2、碳纳米管具有优良的导电性能和嵌锂性能，由于碳纳米管的长度短，因而锂离子嵌入脱出时深度小和行程短，碳纳米管作为负极时，在大电流下充放电时极化程度小，有利于提高锂离子电池充放电容量和电流密度，也将改善电池的大电流充放电和快速充放电能力。
3、cn105336958a公开了一种复合导电浆料及其制备方法，复合导电剂由石墨烯、碳纳米管和导电炭黑组成，制备方法包括：将氧化石墨烯浆料、碳纳米管、导电炭黑和表面活性剂加入到反应釜中进行搅拌，再经过充分的超声分散，然后烘干和粉碎，将粉碎后的混合物加入到马弗炉中进行还原处理后冷却得到复合导电剂粉末，将复合导电剂粉末与溶剂混合搅拌得到复合导电剂浆料。
4、cn111293311a公开了一种导电剂浆料及其制备方法和电池正极浆料。导电剂浆料包括石墨烯、分散剂、单壁碳纳米管和导电炭黑，将石墨烯和单壁碳纳米管分别进行剪切处理，将经过剪切处理的石墨烯和单壁碳纳米管进行混合分散，得到石墨烯碳纳米管混合物，项石墨烯碳纳米管混合物中加入溶剂和分散剂以及导电炭黑形成浆料预制物。
5、在碳纳米管的分散过程中，由于碳纳米管之间存在较强的范德华力，加之它巨大的比表面积和长径比，导致其极易形成团聚或缠绕，最终的导致导电浆料粘度增加，流动性不好，
6、因此，要发挥碳纳米管的优异性能使其得到广泛应用，如何均匀稳定地分散碳纳米管，降低导电浆料的粘度以及增强导电浆料的稳定性，是目前急需解决的关键性问题，如何开发一种低粘度、高稳定性油性碳纳米管浆料，实现高流动性、高分散性、无沉降、无需在使用前进行机械搅拌的碳纳米管的制备方法，是本领域重要的研究方向。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高流动性、低粘度、高稳定性和不沉降的碳纳米管导电浆料及其制备方法和应用。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术目的之一在于提供一种油系碳纳米管导电浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、(1)将助剂、表面活性剂、分散剂和有机溶剂混合，得到第一浆料；
5、(2)在步骤(1)所述第一浆料中加入碳纳米管，依次进行球磨、超声和砂磨，得到所述油系碳纳米管导电浆料。
6、本专利技术油系碳纳米管导电浆料的制备方法，制备得到具有长期储存性能、超高流动性、粘度不反弹的碳纳米管导电浆料，且制备过程中无需另外增加机械搅拌工序进行分散，无需增加应用工序成本。
7、本专利技术步骤(1)助剂的作用可有效减小浆料中碳纳米管的团聚，使其更好的分散，表面活性剂的作用可有效调节浆料的ph，进而调节浆料粘度，使其达到理想的浆料状态，分散剂的作用使浆料体系中的固体原料更好的分散，分散较好的浆料在加工中就不会存在大颗粒，进而不会影响浆料的涂覆效果。
8、本专利技术步骤(2)在第一浆料中加入碳纳米管，碳纳米管采用较优阵列的碳纳米管，先进行球磨，将浆料大致分散一下，把较大颗粒磨碎，在球磨后进行超声，利用超声的空化作用原理，令碳纳米管更好更快地分散在有机溶剂等介质中，缩短了碳纳米管加工时间，提高了加工效果，超声后进行砂磨，将浆料继续进行细磨，把浆料研磨的更加分散且更加细致。
9、作为本专利技术优选的技术方案，按照重量份计，步骤(1)所述助剂的份数为1～5份，其中所述份数可以是1份、2份、3份、4份或5份等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
10、本专利技术助剂的份数过多影响最终的浆料导电性能，助剂的份数过少则无法完全分散开团聚的碳纳米管。
11、优选地，按照重量份计，步骤(1)所述表面活性剂的份数为1～3份，其中所述份数可以是1份、2份或3份等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
12、本专利技术表面活性剂的份数过多会导致浆料ph增大、粘度降低，以及在极片涂覆导致开裂和断层，表面活性剂的份数过少会使浆料粘度增大，导致加工效率降低。
13、优选地，按照重量份计，步骤(1)所述分散剂的份数为1～5份，其中所述份数可以是1份、2份、3份、4份或5份等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、本专利技术分散剂的份数过多影响最终的浆料导电性能，分散剂的份数过少会使浆料分散不均匀，会有大颗粒的出现，涂覆后导致极片穿透，影响电池性能。
15、优选地，按照重量份计，步骤(1)所述溶剂的份数为400～750份，其中所述份数可以是400份、450份、500份、550份、600份、650份、700份或750份等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
16、优选地，按照重量份计，步骤(2)所述碳纳米管的份数为5～30份，其中所述份数可以是5份、8份、10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或30份等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
17、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述助剂包括甲基二乙醇胺、n,n-二甲基乙醇胺或2-胺基-2-甲基-1-丙醇中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：甲基二乙醇胺和n,n-二甲基乙醇胺的组合、n,n-二甲基乙醇胺和2-胺基-2-甲基-1-丙醇的组合或甲基二乙醇胺和2-胺基-2-甲基-1-丙醇的组合等。
18、优选地，步骤(1)所述表面活性剂包括月桂酸、十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：月桂酸和十二烷基硫酸钠的组合、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠的组合或月桂酸和十二烷基苯磺酸钠的组合等。
19、优选地，步骤(1)所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮和/或聚偏二氟乙烯。
20、优选地，步骤(1)所述有机溶剂包括n-甲基吡咯烷酮。
21、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述混合的时间为20～120min，其中所述时间可以是20min、40min、60min、80min、100min或120min等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
22、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述球磨的时间为1～4h，其中所述时间可以是1h、2h、3h或4h等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
23、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述超声的功率为100～1000w本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种油系碳纳米管导电浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按照重量份计，步骤(1)所述助剂的份数为1～5份；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述助剂包括甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺或2-胺基-2-甲基-1-丙醇中的任意一种或至少两种的组合；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的时间为20～120min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述球磨的时间为1～4h。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述超声的功率为100～1000W；
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述砂磨的时间为1～5h；
8.一种油系碳纳米管导电浆料，其特征在于，所述油系碳纳米管导电浆料由如权利要求1-7任一项所述的油系碳纳米管导电浆料的制备方法制备得到。
9.一种锂离子电池
...【技术特征摘要】
1.一种油系碳纳米管导电浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按照重量份计，步骤(1)所述助剂的份数为1～5份；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述助剂包括甲基二乙醇胺、n,n-二甲基乙醇胺或2-胺基-2-甲基-1-丙醇中的任意一种或至少两种的组合；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的时间为20～120min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓，敖祖春，刘畅，张荻，
申请(专利权)人：黑龙江省石墨谷新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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