【技术实现步骤摘要】
本申请属于材料，具体涉及一种复合粉体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锂离子电池因具有工作电压高、比容量大、放电平稳、体积小、质量轻、无记忆效应、安全性高、寿命长和对环境友好等优点，在便携式电子设备和电动汽车等领域的应用前景广阔。锂离子电池中的正极极片和负极极片中常用到导电剂，导电剂可以提高极片材料的活性，从而提高锂离子电池的性能。
2、目前可用作锂离子电池的常用导电剂有导电炭黑、碳纳米管和石墨烯等。其中，导电炭黑的优势是能以粉体形式加入极片的材料中，工艺简单便于操作，劣势是导电炭黑的导电性能较差，添加量高(一般添加量需达到5-10％，因为添加量低会导致锂离子电池的容量低)；而碳纳米管的优势是导电性好，添加量低，能提高锂离子电池的容量和倍率性能，劣势是需要以浆料形式添加到极片的材料中，工艺复杂。
3、因此，需要提供一种导电性好、添加量低和工艺简单的导电剂。
技术实现思路
1、本申请的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种复合粉体及其制备方法和应用，以解决现有的导电炭黑作为导电剂存在的导电性能较差、添加量高等问题，以及碳纳米管作为导电剂存在的需要做成浆料、工艺复杂等问题。
2、为了实现上述申请目的，本申请的第一方面，提供了一种复合粉体，包括：
3、改性炭黑，所述改性炭黑经由以下步骤获得：将炭黑与酸液混合并进行处理，得到酸化炭黑，将所述酸化炭黑加入阴离子表面活性剂水溶液中并进行处理，得到阴离子表面活性剂修饰的炭黑，将所述阴离子表面活性
4、改性阵列碳纳米管，所述改性阵列碳纳米管经由以下步骤获得：将阵列碳纳米管与酸液混合并进行处理，得到酸化阵列碳纳米管，将所述酸化阵列碳纳米管加入含氨基的偶联剂水溶液中并进行处理，得到含氨基的偶联剂改性的碳纳米管，将所述含氨基的偶联剂改性的碳纳米管分散在第二盐溶液中并进行处理，得到表面带正电荷的改性阵列碳纳米管；
5、其中，所述改性炭黑中的负电荷用于与所述改性阵列碳纳米管中的正电荷相互吸引。
6、进一步地，所述将炭黑与酸液混合并进行处理，得到酸化炭黑包括：
7、选取粒径范围为100-20000nm的导电炭黑；
8、将所述导电炭黑置于物质的量浓度范围为0.7-1.2mol/l的酸液中，在70-100℃下预处理1-3h，过滤、洗涤至滤液为中性，再在110-130℃下烘干19-24h，得到所述酸化炭黑。
9、进一步地，所述将所述酸化炭黑加入阴离子表面活性剂水溶液中并进行处理，得到阴离子表面活性剂修饰的炭黑，将所述阴离子表面活性剂修饰的炭黑分散在第一盐溶液中并进行处理，得到表面带负电荷的改性炭黑包括：
10、将所述酸化炭黑置于浓度范围为0.003-0.008g/ml的阴离子表面活性剂水溶液中，在10-30hz频率下超声处理0.2-0.7h，且在搅拌速度范围为100-300r/min下搅拌溶液1-4h后，将溶液置于20-40℃的水浴中静置2-6h，过滤、洗涤，再分散于0.0005-0.003m的盐溶液中，在10-30hz的频率下超声处理0.1-2h，得到所述表面带负电荷的改性炭黑。
11、进一步地，所述将阵列碳纳米管与酸液混合并进行处理，得到酸化阵列碳纳米管包括：
12、选取长径比范围为5000-15000和拉曼光谱强度比范围为0.8-1.3的阵列碳纳米管；
13、将所述阵列碳纳米管置于酸液中进行处理，再过滤、洗涤、干燥，得到所述酸化阵列碳纳米管。
14、进一步地，所述将所述酸化阵列碳纳米管加入含氨基的偶联剂水溶液中并进行处理，得到含氨基的偶联剂改性的碳纳米管，将所述含氨基的偶联剂改性的碳纳米管分散在第二盐溶液中并进行处理，得到表面带正电荷的改性阵列碳纳米管包括：
15、将所述酸化碳纳米管加入含氨基的偶联剂水溶液中，在20-100hz频率下超声处理0.5-24h，且在搅拌速度范围为200-4000r/min下搅拌2-24h，将具有酸化阵列碳纳米管和含氨基的偶联剂的溶液置于35-70℃水浴中静置4-24h，再依次经过多次离心后干燥，得到含氨基的偶联剂改性的碳纳米管；
16、将所述含氨基的偶联剂改性的碳纳米管分散在摩尔质量范围为0.001-2m的盐溶液中，在20-100hz频率下超声处理0.5-2h，得到所述表面带正电荷的改性阵列碳纳米管。
17、进一步地，所述改性炭黑与所述改性阵列碳纳米管的质量比范围为90-98:2-10。
18、进一步地，所述复合粉体的吸油量范围为120-220mg/100g；
19、和/或，
20、所述复合粉体的电阻率范围为80-140mω·cm；
21、和/或，
22、所述复合粉体的比表面积范围为50-150m2/g。
23、本申请的第二方面，提供了一种锂离子电池，包括上述的复合粉体。
24、本申请的第三方面，提供了一种上述的复合粉体的制备方法，包括如下步骤：
25、将所述改性炭黑与所述改性阵列碳纳米管混合、且进行粉碎处理，得到所述复合粉体。
26、进一步地，采用气流粉碎设备对改性炭黑与改性阵列碳纳米管的混合物进行粉碎处理。
27、与现有技术相比，本申请具有以下的技术效果：
28、本申请实施例提供的复合粉体及其制备方法和应用，该复合粉体由带有负电荷的改性炭黑和带有正电荷的改性阵列碳纳米管构成，正负电荷相互吸引，可以提高阵列碳纳米管、炭黑在复合粉体中的分散性能，并提高了复合粉体的导电性能，同时，改性阵列碳纳米管可以在提高复合粉体导电性能的同时还降低改性炭黑的用量，此外，复合粉体作为导电剂使用时可以直接以粉体形式加入体系中，非常容易分散到各个体系中，即直接获得了炭黑和碳纳米管的混合粉体，工艺简单便于操作，有利于工业化生产。
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1.一种复合粉体，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复合粉体，其特征在于，所述将炭黑与酸液混合并进行处理，得到酸化炭黑包括：
3.根据权利要求2所述的复合粉体，其特征在于，所述将所述酸化炭黑加入阴离子表面活性剂水溶液中并进行处理，得到阴离子表面活性剂修饰的炭黑，将所述阴离子表面活性剂修饰的炭黑分散在第一盐溶液中并进行处理，得到表面带负电荷的改性炭黑包括：
4.根据权利要求1所述的复合粉体，其特征在于，所述将阵列碳纳米管与酸液混合并进行处理，得到酸化阵列碳纳米管包括：
5.根据权利要求4所述的复合粉体，其特征在于，所述将所述酸化阵列碳纳米管加入含氨基的偶联剂水溶液中并进行处理，得到含氨基的偶联剂改性的碳纳米管，将所述含氨基的偶联剂改性的碳纳米管分散在第二盐溶液中并进行处理，得到表面带正电荷的改性阵列碳纳米管包括：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合粉体，其特征在于，所述改性炭黑与所述改性阵列碳纳米管的质量比范围为90-98:2-10。
7.根据权利要求6所述的复合粉体，其特征在于，所述复合粉体的
8.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的复合粉体。
9.一种如权利要求1-7中任一项所述的复合粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的复合粉体的制备方法，其特征在于，采用气流粉碎设备对改性炭黑与改性阵列碳纳米管的混合物进行粉碎处理。
...【技术特征摘要】
1.一种复合粉体，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复合粉体，其特征在于，所述将炭黑与酸液混合并进行处理，得到酸化炭黑包括：
3.根据权利要求2所述的复合粉体，其特征在于，所述将所述酸化炭黑加入阴离子表面活性剂水溶液中并进行处理，得到阴离子表面活性剂修饰的炭黑，将所述阴离子表面活性剂修饰的炭黑分散在第一盐溶液中并进行处理，得到表面带负电荷的改性炭黑包括：
4.根据权利要求1所述的复合粉体，其特征在于，所述将阵列碳纳米管与酸液混合并进行处理，得到酸化阵列碳纳米管包括：
5.根据权利要求4所述的复合粉体，其特征在于，所述将所述酸化阵列碳纳米管加入含氨基的偶联剂水溶液中并进行处理，得到含氨基的偶联剂改性的碳纳米管，将所述含...
【专利技术属性】
技术研发人员：李然，朱小琪，张政，刘巨章，徐泽，
申请(专利权)人：深圳烯湾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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