CN104084214A - 用于制备碳纳米管的催化剂及其制备方法、碳纳米管及其制备方法、和锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于制备碳纳米管的催化剂及其制备方法、碳纳米管及其制备方法、和锂离子电池，该催化剂包括金属氧化物，所述金属氧化物为镁的氧化物、铝的氧化物、锰的氧化物及钴的氧化物，以催化剂的质量百分含量为基准，所述催化剂包括0.85—10.00wt%的镁的氧化物；0.90—10.00wt%的铝的氧化物；10.00—80.20wt%的锰的氧化物及12.00—84.20wt%的钴的氧化物。催化剂的积碳倍率较高，积碳倍率高达60—200，便于大规模连续化生产碳纳米管；且生产的碳纳米管的金属杂质含量较低，且易于分散，可用于锂离子电池导电浆料的大规模连续化生产。

Description

用于制备碳纳米管的催化剂及其制备方法、碳纳米管及其制备方法、和锂离子电池
技术领域
本发明属于催化剂领域，尤其涉及一种用于制备碳纳米管的催化剂及其制备方法、碳纳米管及其制备方法、和锂离子电池。 
背景技术
碳纳米管是使用有机烷烃类、烯烃类或炔烃类小分子，在一定的温度条件下，采用气相沉积等方法，使得有机小分子在特定的金属或金属氧化物纳米颗粒表面，催化生长而得到的。碳纳米管按sp2杂化方式成键的C-C键具有极其优异的导电性、导热性及机械强度。基于以上特点，将碳纳米管用作锂离子电池导电剂将会使得电池极片具有优异的导电性，同时碳纳米管较大的一维管径比可以使得其在长程范围内形成网状结构，将活性材料牢牢的抓缚，不仅增强活性材料之间的粘接稳定性，同时也增强了极片的柔韧性，但锂离子电池作为大规模使用的便携式设备及新能源的核心部件，在材料要求方面具有较高的要求。 
催化剂是生产碳纳米管的核心原料，催化剂一般包括金属，金属氧化物以及小部分非金属成分。现有市场大规模使用的一般为Fe系催化剂，即含有金属Fe或其氧化物，可选择性含有Mo，Ni，Al，Si，V，Mn，Co，Sn，Mg，Cu及其他金属元素，但Fe系催化剂催化生产的碳纳米管，一般含有Fe等金属元素，这种碳纳米管应用于锂离子电池时，Fe会加剧锂离子电池的自放电，从而影响电池的循环性能和使用寿命，同时Fe的存在还会影响锂离子电池的使用安全，增加电池在充放点过程中爆炸和起火的机率。 
同时现有公开的各种组分的应用于生产碳纳米管的催化剂或多或少均存在一些问题，现有公开的金属组分催化生产碳纳米管时难以实现较高的产率及降低杂碳比例。催化生产碳纳米管时，碳纳米管的生长倍率较低，导致产品的杂质含量较高，因此需要在生产过程中加入纯化过程，导致了生产的繁琐，生产效率低，成本高，不利于碳纳米管的大规模生产。 
发明内容
本发明为了解决现有的金属组分的催化剂催化生产碳纳米管时难以实现较高的产率及降低杂碳比例的技术问题，提供一种积碳倍率较高、更易大规模生产碳纳米管的用于制备碳纳米管的催化剂及其制备方法、碳纳米管及其制备方法、和锂离子电池。 
本发明的第一个目的是提供一种用于制备碳纳米管的催化剂，该催化剂包括金属氧化物，所述金属氧化物为镁的氧化物、铝的氧化物、锰的氧化物及钴的氧化物，以催化剂的质量百分含量为基准，所述催化剂包括0.85—10.00wt％的镁的氧化物；0.90—10.00wt％的铝的氧化物；10.00—80.20wt％的锰的氧化物及12.00-84.20wt％的钴的氧化物。 
本发明的用于制备碳纳米管的催化剂含有特定组分的金属氧化物，本发明的发明人意外发现含有本发明的特定组分的金属氧化物的催化剂的积碳倍率较高，积碳倍率高达60-200，便于大规模连续化生产碳纳米管；且生产的碳纳米管的金属杂质含量较低，且易于分散，可用于锂离子电池导电浆料的大规模连续化生产。 
本发明的第二个目的是提供上述用于制备碳纳米管的催化剂的制备方法，该方法步骤包括：将含有可溶性镁盐、可溶性铝盐、可溶性锰盐及可溶性钴盐的溶液与碱性溶液混合，控制pH值为2～12，反应得沉淀物，将沉淀物煅烧得催化剂；其中，所述可溶性镁盐、可溶性铝盐、可溶性锰盐及可溶性钴盐的质量比为：1.25～20.96：1.34～30.55：2.75～50.87：1.56～60.36。 
本发明采用共沉淀的简单方法制备含有特定组分的金属氧化物的催化剂，催化剂生产过程简单，可连续化生产，方便大量生产。 
本发明的第三个目的是提供一种碳纳米管的制备方法，该方法步骤包括：原料气在经过还原处理后的催化剂的颗粒表面，催化生长得碳纳米管，其中，催化剂为上述催化剂。本发明的流化床流化效果更好，生产效率高，杂碳比例低。 
本发明的第四个目的是提供一种碳纳米管，其中，碳纳米管为上述方法制得。 
本发明制得的碳纳米管杂质少，且易于分散。 
本发明的第五个目的是提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括壳体、电极组和电解液；所述电极组和所述电解液密封容纳在所述壳体内，所述电极组包括正极、负极和位于正极与负极之间并将所述正极和所述负极分开的隔膜；所述正极包括正极集流体及负载在正极集流体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性材料、导电剂和粘结剂；所述导电剂为上述碳纳米管。 
本发明的锂离子电池，将上述制备的碳纳米管应用于锂离子电池中，具有良好的分散性能及导电性能，制备的电池具有较低的直流和交流阻抗，从而表现出优异的高倍率充放电性能，且杂质含量低，电池的安全性能及循环寿命均较佳。 
附图说明
图1是本发明的实施例1制备的锂离子电池的循环曲线图。 
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 
本发明提供了一种用于制备碳纳米管的催化剂，该催化剂包括金属氧化物，所述金属氧化物为镁的氧化物、铝的氧化物、锰的氧化物及钴的氧化物，以催化剂的质量百分含量为基准，所述催化剂包括0.85-10.00wt％的镁的氧化物；0.90-10.00wt％的铝的氧化物；10.00-80.20wt％的锰的氧化物及12.00-84.20wt％的钴的氧化物。本发明的含有特定组分的金属氧化物的催化剂的积碳倍率较高，积碳倍率高达60-200，便于大规模连续化生产碳纳米管；且生产的碳纳米管的金属杂质含量较低，且易于分散，可用于锂离子电池导电浆料的大规模连续化生产。 
进一步优选，金属氧化物为镁的氧化物、铝的氧化物、锰的氧化物、钴的氧化物及钼的氧化物，以催化剂的质量百分含量为基准，所述催化剂包括0.85-10.00wt％的镁的氧化物；0.90-10.00wt％的铝的氧化物；10.00-80.20wt％的锰的氧化物；12.00-84.20wt％的钴的氧化物及0.50-30.00wt％的钼的氧化物。即进一步优选含有钼的氧化物，此特定组分的金属氧化物的催化剂能进一步提高积碳倍率及管径均一性。 
本发明同时提供了上述用于制备碳纳米管的催化剂的制备方法，该方法步骤包括：将含有可溶性镁盐、可溶性铝盐、可溶性锰盐及可溶性钴盐的溶液与碱性溶液混合，控制pH值为2～12，反应得沉淀物，将沉淀物煅烧得催化剂；其中，所述可溶性镁盐、可溶性铝盐、可溶性锰盐及可溶性钴盐的质量比为：1.25～20.96：1.34～30.55：2.75～50.87：1.56～60.36。制得含有特定组分的金属氧化物的催化剂，采用共沉淀的简单方法制备催化剂，催化剂生产过程简单，可连续化生产，方便大量生产。 
进一步优选，步骤包括：将含有可溶性镁盐、可溶性铝盐、可溶性锰盐及可溶性钴盐的溶液与含有可溶性钼酸盐的溶液及碱性溶液混合，控制PH值为2～12，反应得沉淀物，将沉淀物煅烧得催化剂；其中，所述可溶性镁盐、可溶性铝盐、可溶性锰盐、可溶性钴盐及可溶性钼酸盐的质量比为：1.25～20.96：1.34～30.55：2.75～50.87：1.56～60.36：0.10～10.53。即制备过程中进一步混 合含有可溶性钼酸盐的溶液，钼酸盐的加入不仅可以用于调节混合液的pH值，且在后续生产碳纳米管的过程中，钼元素可以有效防止催化剂中活性金属的聚合，使得制备的碳纳米管的管径更加均一。 
进一步优选，可溶性镁盐为硝酸镁；可溶性铝盐为硝酸铝；可溶性锰盐为硝酸锰；可溶性钴盐为硝酸钴；可溶性钼酸盐为钼酸氨。 
进一步优选，煅烧的温度为200～900℃，煅烧的时间为1-16小时。 
具体的制备步骤可以包括： 
S1，将硝酸镁、硝酸铝、硝酸锰及硝酸钴混合溶解于水中得到溶液A。 
S2，将钼酸铵、氢氧化钠混合溶解于水中得到溶液B。 
S3，将B溶液缓慢滴加到溶液A中，控制体系的pH值在2～12之间，滴加完毕后继续搅拌1-10小时得到混合物C。 
S4，将混合物C过滤得到沉淀物，并将沉淀物洗涤数次，然后将沉淀物放入干燥器中烘干。 
S5，将烘干后的产物放到200～900℃的炉中煅烧1-16小时。 
S6，将煅烧后的产物筛分，取10～400目的颗粒得到最终产物， 
其中，所用物质的组分如表1 
表1 
原料 百分含量
硝酸镁 1.25％～20.96％
硝酸铝 1.34％～30.55％
硝酸锰 2.75％～50.87％
硝酸钴 1.56％～60.36％
钼酸铵 0.10％～10.53％
氢氧化钠 3.21％～40.26％
本发明同时提供了一种碳纳米管的制备方法，该方法步骤包括：原料气在 经过还原处理后的催化剂的颗粒表面，催化生长得碳纳米管，其中，催化生长的方法为本领域技术人员公知的各种催化生长的方法，例如可以在流化床上、也可以在固定床上或移动床上等，在一定的温度下，气相沉积得到，温度一般为580-900℃。，其中，催化剂为上述催化剂。本发明优选流化床，流化效果更好，生产效率高，杂碳比例低。 
进一步优选，步骤包括：将还原气通过直径为30-200mm、温度为500-850℃的负载有催化剂的一级流化床，反应5-60min后，通过惰性气氛将还原后的催化剂输送到直径为200-800mm，温度为580-900℃的二级流化床，通入原料气，反应20-120min，冷却得碳纳米管，其中，所述催化剂为权利要求3-6任意一项所述的催化剂。即优选采用二级流化床，流化效果更佳，生产效率高。 
其中，还原气一般含有氢气等，惰性气体为本领域常用的惰性气体，例如氮气、氩气等，可以用于反应气氛，也可以用于运载气体。 
具体的制备步骤可以包括： 
将一定量的催化剂放入到直径100mm的钢制流化床中，流化床已预先升温至680℃，通入还原气，还原气为组成1:1的H2:N2，反应20min，然后用N2将反应后的产物输送到直径为500mm的钢制二级流化床反应器中，反应器已预先升温至700℃，通入原料气，原料气含有一定比例的N2和丙烯(或乙烯，乙炔，甲烷等)，反应80min得到产物，冷却后将其取出。 
本发明同时提供了一种碳纳米管，其中，碳纳米管为上述方法制得，制得的碳纳米管杂质少，且易于分散。 
本发明同时提供了一种锂离子电池，该锂离子电池包括壳体、电极组和电解液；所述电极组和所述电解液密封容纳在所述壳体内，所述电极组包括正极、负极和位于正极与负极之间并将所述正极和所述负极分开的隔膜；所述正极包括正极集流体及负载在正极集流体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性材料、导电剂和粘结剂；所述导电剂为上述碳纳米管。本发明的锂离子电池，将上述制备的碳纳米管应用于锂离子电池中，具有良好的分散性能及导电性能， 制备的电池具有较低的直流和交流阻抗，从而表现出优异的高倍率充放电性能，且无杂质，电池的安全性能及循环寿命均较佳。 
优选，以相当于100重量份的所述正极活性物质，所述导电剂的含量为0.5-10重量份。 
其中，正极活性材料本发明没有限制，优选地，所述正极活性材料为LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiVPO4、LiCoAlO2、LiMnCoO2、LiFeaM1-aPO4、LiCoxNiyMnzO2中的一种或多种，其中M为Co、Ni和Mn中的一种或多种，0.5≤a≤1，x+y+z＝1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1。 
本发明的粘结剂可以为锂离子电池正极常用粘结剂，例如，聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂、丁苯橡胶、聚甲基纤维素、聚甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和聚丙烯醇中的至少一种。以相当于100重量份的所述正极活性物质，所述粘结剂的含量为0.5-20重量份。 
本发明的改进之处在于导电剂，锂离子电池的其他部件及制备方法本发明没有限制，在此不再赘述。 
例如正极的制备方法，可以包括以下步骤： 
S1、将导电剂进行分散得到导电剂分散液； 
S2、将粘结剂溶解于第一溶剂，然后加入步骤S1得到的导电剂分散剂混合得到混合溶液； 
S3、向所述混合溶液中加入正极活性材料制备得到正极浆料； 
S4、在正极集流体上涂覆所述正极浆料，干燥得到锂离子电池正极。优选地，步骤S1包括将碳纳米管、导电剂分散液分散剂、第二溶剂混合，然后加入到钢制的混合釜中预分散0.5-2小时，然后将得到的预混液通过隔膜泵输送到砂磨机中研磨6-20小时，最终得到分散性良好的导电剂分散液。 
根据本发明所提供的锂离子电池正极的制备方法，优选地，以所述导电剂分散液的总重量为基准，所述碳纳米管的含量为0.2-20wt％，所述分散剂的含量为0.2-40wt％，所述溶剂的含量为40-97.8wt％。 
根据本发明所提供的锂离子电池正极的制备方法，优选地，所述粘结剂、所述第一溶剂、所述导电分散液的重量比为和正极活性材料的重量比为1-20：100：1-60。 
根据本发明所提供的锂离子电池正极的制备方法，所述第一溶剂和所述第二溶剂各自独立为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、水、有机醇类中的至少一种。 
所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、硬脂酸、有机季铵盐、聚氧乙烯中的至少一种。 
下面通过具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。 
实施例1 
1、制备催化剂 
S1，将硝酸镁、硝酸铝、硝酸锰及硝酸钴混合溶解于水中得到溶液A。 
S2，将钼酸铵、氢氧化钠混合溶解于水中得到溶液B。 
S3，将B溶液缓慢滴加到溶液A中，控制体系的pH值在10左右，滴加完毕后继续搅拌4小时得到混合物C。 
S4，将混合物C过滤得到沉淀物，并将沉淀物洗涤数次，然后将沉淀物放入干燥器中烘干。 
S5，将烘干后的产物放到450℃的炉中煅烧2小时。 
S6，将煅烧后的产物筛分，取10～400目的颗粒得到催化剂样品SA1， 
其中，所用物质的组分如表2。 
表2 
原料 百分含量
硝酸镁 6.35wt％
硝酸铝 7.47wt％
硝酸锰 41.32wt％
硝酸钴 23.96wt％
[0065] 
钼酸铵 0.99wt％
氢氧化钠 19.91wt％
2、制备碳纳米管 
将0.4kg的催化剂放入到直径100mm的钢制流化床中，流化床已预先升温至680℃，通入80L/min还原气，还原气成分为H2和N2，组成比例为H2:N2＝1:1，反应20min，然后用N2将反应后的产物输送到直径为500mm的钢制二级流化床反应器中，反应器已预先升温至700℃，通入800L/min的原料气，原料气成分为N2和C3H6，组成比例为N2:C3H6＝1:1，反应80min得到产物，冷却后将其取出得到碳纳米管样品SB1。 
通过称重得到产物的重量，基于使用的催化剂的量(m催化剂)和产物的重量(m总)，定义积碳倍率，积碳倍率＝m总/m催化剂；定义产物的纯度，纯度＝(m总-m催化剂)/m总。 
由上述条件生产的碳纳米管的产量为33.2kg，计算得积碳倍率为83，纯度为98.80％。 
3、制备锂离子电池正极 
(1)将NMP、碳纳米管和分散剂加入到钢制的混合釜中预分散2小时，然后将得到的预混液通过隔膜泵输送到砂磨机中研磨10小时，最终得到分散性良好的碳纳米管导电浆料。 
碳纳米管固体的质量为5％；分散剂PVP的质量为1％；溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)的质量为94％。 
(2)将5gPVDF粘结剂加入到60g N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，待全部溶解后，加入上述制备的碳纳米管导电浆料40g，混合均匀后将100gLiCoO2粉末缓慢加入上述混合溶液中，高速搅拌2小时，制得正极浆料。在厚度16微米的铝箔上双面涂布，130℃条件下烘干，滚压至体密度为2.15g/cm3，然后将极片裁剪成470cm(长)×45cm(宽)×0.0140cm厚规格，得到正极。 
4、制备锂离子电池负极 
将天然石墨(购自贝特瑞新材料有限公司)、碳黑Super P(购自上海汇普工业化学品有限公司)、粘结剂SBR(购自苏州瑞红有限公司)和羧甲基纤维素钠(CMC)(购自上海长光企业发展有限公司)按照重量比100：1.6：5：2在去离子水中均匀混合。在厚度为10微米的铜箔上双面涂布，并在100℃条件下烘干，滚压至体密度为1.4g/cm3，然后将极片裁剪成大小为495cm(长)×46cm(宽)×0.0090cm(厚)的负极。 
5、制备锂离子电池 
(1)、电池的装配 
将上述的正极、负极与聚丙烯隔离膜(购自美国Celgard有限公司)卷绕成一个方形的电芯，套入电池壳以后，将LiPF6按1mol/L的浓度溶解在EC:EMC＝3:7的混合溶剂中，然后将所得的电解液注入3.6g～4.5g至电池中。 
(2)、化成 
将电池在50℃温度下放置48小时，然后将电池在常温下，以11mA恒流充电至3.6V，制成标称容量为600mAh的锂离子电池SC1。 
实施例2 
采用与实施例1相同的方法和步骤制备催化剂、碳纳米管、锂离子电池正极、锂离子电池负极及锂离子电池，不同的是1、催化剂的制备中步骤S5煅烧的温度为400℃，制得催化剂SA2、碳纳米管SB2及锂离子电池SC2。 
由上述条件得到的碳纳米管的产量为40.20kg，计算得积碳倍率为100.5，纯度为99.00％。 
实施例3 
采用与实施例1相同的方法和步骤制备催化剂、碳纳米管、锂离子电池正极、锂离子电池负极及锂离子电池，不同的是1、催化剂的制备中所用物质的组分如表3，制得催化剂SA3、碳纳米管SB3及锂离子电池SC3。 
表3 
原料 百分含量
硝酸镁 6.38wt％
硝酸铝 7.51wt％
硝酸锰 33.00wt％
硝酸钴 30.50wt％
钼酸铵 0.96wt％
氢氧化钠 21.65wt％
由上述条件得到的碳纳米管的产量为47.20kg，计算得积碳倍率为118，纯度为99.15％。 
实施例4 
采用与实施例1相同的方法和步骤制备催化剂、碳纳米管、锂离子电池正极、锂离子电池负极及锂离子电池，不同的是2、制备碳纳米管中催化剂的用量为0.3kg，在二级流化床中的反应时间为120min，制得碳纳米管SB4及锂离子电池SC4。 
由上述条件得到的碳纳米管的产量为48.20kg，计算得积碳倍率为160.7，纯度为99.38％。 
使用投射电子显微镜(TEM)研究一部分样品的管径，得到样品的管径分布在10-30nm之间。 
性能测试 
电池性能测试 
(1)内阻：使用电池内阻测试仪(R203，深圳德工电子科技有限公司)测试电芯内阻，测试结果如表4。 
(2)循环性能：使用可充电电池检测仪(BK-6016AR/2，广州蓝奇电子实业有限公司)检测电池常温1C循环容量保持率，测试结果如表5及图1。 
表4 
  内阻mΩ
SC1 50
SC2 47
SC3 49
SC4 45
表5 
本发明制备的催化剂积碳倍率高、催化生产碳纳米管的生产效率高，碳纳米管的杂碳比例低，产率、良率高，制备的碳纳米管具有良好的分散性能及导电性能，且工艺简单易规模化应用，制备的锂离子电池，具有较低的直流和交流阻抗，电池内阻低、电池的安全性能及循环寿命均较佳。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种用于制备碳纳米管的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括金属氧化物，所述金属氧化物为镁的氧化物、铝的氧化物、锰的氧化物及钴的氧化物，以催化剂的质量百分含量为基准，所述催化剂包括0.85—10.00wt%的镁的氧化物; 0.90—10.00wt%的铝的氧化物； 10.00—80.20wt%的锰的氧化物及12.00—84.20wt%的钴的氧化物。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述金属氧化物为镁的氧化物、铝的氧化物、锰的氧化物、钴的氧化物及钼的氧化物，以催化剂的质量百分含量为基准，所述催化剂包括0.85—10.00wt%的镁的氧化物; 0.90—10.00wt%的铝的氧化物； 10.00—80.20wt%的锰的氧化物及12.00—84.20wt%的钴的氧化物；0.50-30.00wt%的钼的氧化物。
3.一种用于制备碳纳米管的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤包括：将含有可溶性镁盐、可溶性铝盐、可溶性锰盐及可溶性钴盐的溶液与碱性溶液混合，控制PH值为2～12，反应得沉淀物，将沉淀物煅烧得催化剂；
其中，所述可溶性镁盐、可溶性铝盐、可溶性锰盐及可溶性钴盐的质量比为：1.25～20.96：1.34～30.55：2.75～50.87：1.56～60.36。
4.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤包括：将含有可溶性镁盐、可溶性铝盐、可溶性锰盐及可溶性钴盐的溶液与含有可溶性钼酸盐的溶液及碱性溶液混合，控制pH值为2～12，反应得沉淀物，将沉淀物煅烧得催化剂；
其中，所述可溶性镁盐、可溶性铝盐、可溶性锰盐、可溶性钴盐及可溶性钼酸盐的质量比为：1.25～20.96：1.34～30.55：2.75～50.87：1.56～60.36：0.10～10.53。
5.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于， 所述可溶性镁盐为硝酸镁；可溶性铝盐为硝酸铝；可溶性锰盐为硝酸锰；可溶性钴盐为硝酸钴；可溶性钼酸盐为钼酸氨。
6.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为200～900℃，煅烧的时间为1-16小时。
7.一种碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤包括：原料气在经过还原处理后的催化剂的颗粒表面，催化生长得碳纳米管，所述催化剂为权利要求1-2任意一项所述的催化剂。
8.根据权利要求7所述的碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤包括：将还原气通过直径为30-200mm、温度为500-850℃的负载有催化剂的一级流化床，反应5-60min后，通过惰性气氛将还原后的催化剂输送到直径为200-800mm，温度为580-900℃的二级流化床，通入原料气，反应20-120min，冷却得碳纳米管，其中，所述催化剂为权利要求1-2任意一项所述的催化剂。
9.一种碳纳米管，其特征在于，所述碳纳米管为权利要求7-8任意一项所述的碳纳米管的制备方法制得。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括壳体、电极组和电解液；所述电极组和所述电解液密封容纳在所述壳体内，所述电极组包括正极、负极和位于正极与负极之间并将所述正极和所述负极分开的隔膜；所述正极包括正极集流体及负载在正极集流体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性材料、导电剂和粘结剂；所述导电剂为权利要求9所述的碳纳米管。
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