单壁碳纳米管水性浆料的制备方法与电池系统的硅碳负极技术方案

本发明专利技术提供一种单壁碳纳米管水性浆料的制备方法，针对采用负载型催化剂、流化床技术的化学气相沉积法制得的单壁碳纳米管，首先进行酸洗纯化，酸洗纯化结束后加入非增稠性表面活性剂反应一定时间，然后进行过滤，能够阻止单壁碳纳米管在过滤过程中的缠绕，得到单分散的单壁碳纳米管水性浆料，作为导电剂用于电池系统的硅碳负极中对负极颗粒进行包覆时，能够降低内阻，提高导电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳纳米管，尤其涉及单壁碳纳米管水性浆料的制备方法与电池系统的硅碳负极。

技术介绍

1、碳纳米管的结构示意图如图1所示，可以看成是二维石墨烯延一定方向卷曲而成的一维特殊纳米材料，其中的碳碳键类似于石墨的一种sp2杂化结构。碳纳米管有多种分类，按照其导电性可以分为半导体管与金属管，按照碳纳米管的层数可以分为图2所示的单壁管、双壁管和多壁管等。多壁碳纳米管作为导电剂主要应用于锂电池正极材料，目前市场渗透率已经达到了35～45％。相比多壁碳纳米管，单壁碳纳米管具有更少的壁数以及更大的长径比，因此具有力学柔性，在具有优良导电性的基础上可以实现对微小颗粒的包裹，用于良好的应用前景。例如，电池系统中硅碳负极的理论能量密度是目前石墨负极的10倍左右，但是由于硅在充放电过程中400％的膨胀率造成其循环寿命大幅度降低，采用单壁碳纳米管可以将硅颗粒包覆，限制其在充放电过程中的体积变化，实现提供导电性能的同时大幅度提高其使用寿命，成为硅碳负极的必备材料。

2、无论是单壁管还是多壁管，其表面都是类似于石墨烯的π-π共轭键，因此就如单层石墨烯层堆积成石墨晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单壁碳纳米管水性浆料的制备方法，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中，金属氧化物包括MgO、Al2O3或者由Mg与Al两种元素形成的金属氧化物；

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中，碳源包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯中的一种或几种；

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(2)中，酸溶液包括硫酸、硝酸、盐酸中的一种或几种；

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(2)中，非增稠性表面活性剂包括阳离子型表面活性剂与阴离子型表面活性剂；

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【技术特征摘要】

1.一种单壁碳纳米管水性浆料的制备方法，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中，金属氧化物包括mgo、al2o3或者由mg与al两种元素形成的金属氧化物；

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中，碳源包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯中的一种或几种；

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(2)中，酸溶液包括硫酸、硝酸、盐酸中的一种或几种；

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(2)中，非增稠性表面活性剂包括阳离子型表面活性剂与阴离子型表面活性剂；

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(2)中，非增稠性表面活性剂的加...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾金超，郑超，陈国鸿，杨博华，刘书宇，朱振兴，魏飞，
申请(专利权)人：甬江实验室，
类型：发明
国别省市：