CN107851801B - 导电材料分散液和使用其制造的锂二次电池 - Google Patents

导电材料分散液和使用其制造的锂二次电池 Download PDF

Info

Publication number
CN107851801B
CN107851801B CN201680042062.6A CN201680042062A CN107851801B CN 107851801 B CN107851801 B CN 107851801B CN 201680042062 A CN201680042062 A CN 201680042062A CN 107851801 B CN107851801 B CN 107851801B
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductive material
carbon nanotube
dispersion liquid
material dispersion
carbon nanotubes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680042062.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107851801A (zh
Inventor
金睿邻
薛琮宪
姜京延
崔相勋
禹知希
曹东铉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Priority claimed from PCT/KR2016/012301 external-priority patent/WO2017074124A1/ko
Publication of CN107851801A publication Critical patent/CN107851801A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107851801B publication Critical patent/CN107851801B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

本发明提供一种导电材料分散液，所述导电材料分散液包含导电材料、分散剂和分散介质，其中所述导电材料包含束型碳纳米管，所述束型碳纳米管的体积密度为10～50kg/m3且导电率满足如下方程式1的条件，由此展示优异的分散性和导电性；本发明还提供一种锂二次电池，所述锂二次电池使用所述导电材料分散液制造，由此能够表现出优异的电池功能，特别是在低温下优异的输出特性：[方程式1]‑X≤10logR≤‑0.6X(在上述方程式1中，X是所述碳纳米管的体积密度，并且R是所述碳纳米管在10～65MPa压力下的粉末电阻)。

Description

导电材料分散液和使用其制造的锂二次电池
技术领域
相关申请的交叉参考
本申请要求于2015年10月28日提交的韩国专利申请10-2015-0149938号以及于2016年10月28日提交的韩国专利申请10-2016-0142055号的优先权和权益，通过参考将其内容以其完整形式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种导电材料分散液和使用其制造的锂二次电池，所述导电材料分散液具有优异的导电性和分散性。
背景技术
随着移动设备的技术进步和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求正在迅速增加。在这些二次电池中，能量密度和电压高、循环寿命长且自放电率低的锂二次电池可以商购获得并被广泛使用。此外，作为用于这种高容量锂二次电池的电极，已经积极地对通过提高电极密度来制造每单位体积具有更高能量密度的电极的方法进行了研究。
通常，由于通过使用高压压机对具有几μm～几十μm尺寸的电极活性材料粒子进行成型来形成高密度电极，所以粒子变形，粒子之间的空间减小，并且电解质渗透性易于降低。
为了解决这种问题，在电极的制造中使用导电性和强度优异的导电材料。当在电极的制造中使用导电材料时，导电材料分散在压缩的电极活性材料中，由此在活性材料粒子之间保持微细的孔以促进电解质的渗透，且电极中的电阻由于优异的导电性而能够降低。在这种导电材料中，通过在电极中形成导电路径而能够进一步降低电极电阻的碳纳米管的使用持续增加，所述碳纳米管是纤维状碳基导电材料。
作为一种细碳纤维的碳纳米管是直径为1μm以下的管状碳，且由于因其特定结构造成的高的导电性、拉伸强度和耐热性而被期待应用并实际用于多个领域中。然而，尽管可以获得这种碳纳米管，但碳纳米管的使用由于其低的溶解性和分散性而受到限制。因此，在使用碳纳米管制备电极中，将碳纳米管线性分散在分散介质中，然后制备用于形成电极的组合物并加以使用。然而，碳纳米管不能稳定地分散在分散介质中，并且由于碳纳米管之间的强范德华引力而发生聚集现象。
为了解决这些问题，已经做出了多种尝试。具体地，已经提出了通过诸如超声处理的机械分散处理将碳纳米管分散在分散介质中的方法。然而，在该方法中，在照射超声波时分散性优异，但在超声波照射结束时碳纳米管开始聚集。此外，已经提出了使用各种分散剂来分散并稳定碳纳米管的方法。然而，这种方法也存在如下问题：当碳纳米管以高浓度分散在分散介质中时，由于粘度增加而导致处理变得困难。
因此，需要开发一种能够在不降低导电性的条件下提高碳纳米管在电极中的分散性的方法、以及一种制备可用于使用上述方法制造电极中的碳纳米管分散液的方法。
发明内容
技术问题
本发明的第一目的是提供一种具有优异的导电性和分散性的导电材料分散液。
本发明的第二目的是提供一种用于形成锂二次电池的电极的组合物，所述组合物包含导电材料分散液。
此外，本发明的第三目的是提供一种使用所述导电材料分散液制造的锂二次电池。
技术方案
为了达到上述目的，根据本发明的一个实施方案，提供一种导电材料分散液，其包含导电材料、分散剂和分散介质，其中所述导电材料包括束型碳纳米管，所述束型碳纳米管的体积密度在10～50kg/m3的范围内，并且导电率满足如下方程式1的条件，
[方程式1]-X≤10logR≤-0.6X
(在方程式1中，X是碳纳米管的体积密度，且R是碳纳米管在10～65MPa压力下的粉末电阻)。
根据本发明的另一个实施方案，提供一种用于形成锂二次电池的电极的组合物，所述组合物包含导电材料分散液。
根据本发明的还一个实施方案，提供一种锂二次电池，所述锂二次电池包括使用所述用于形成电极的组合物制备的电极。
本发明的实施方案的其他细节并入下面描述的本发明的详细说明中。
有益效果
根据本发明的导电材料分散液由于具有优异导电性的碳纳米管均匀分散在分散液中而能够表现出优异的导电性和分散性。因此，当形成锂二次电池的电极时，能够显示导电材料在电极中的优异分散性，并且当将导电材料分散液应用到电池时，增加电极的导电性以提高电池性能以及特别是在较低温度下的输出特性。导电材料分散液对于制造要求高输出特性的电池如汽车电池是有用的。
附图说明
附图显示了本发明的优选实施方案，并与前述发明内容一起用于进一步理解本发明的技术主旨，由此本发明不应被解释为限于所述附图。
图1～3显示了使用扫描电子显微镜在不同的观察倍率下观察到的实施例1-1的碳纳米管的照片。
图4～6显示了使用扫描电子显微镜在不同的观察倍率下观察到的比较例1-1的碳纳米管的照片。
图7～9显示了使用扫描电子显微镜在不同的观察倍率下观察到的比较例1-2的碳纳米管的照片。
图10是显示观察实施例1-1、比较例1-1和1-2的碳纳米管的粉末电阻随粉末密度的变化的结果的图。
图11显示了使用扫描电子显微镜观察的实施例2-1的导电材料分散液的照片。
图12显示了使用扫描电子显微镜观察的实施例2-2的导电材料分散液的照片。
图13显示了使用扫描电子显微镜观察的实施例2-3的导电材料分散液的照片。
图14显示了使用扫描电子显微镜观察的实施例2-4的导电材料分散液的照片。
图15显示了使用扫描电子显微镜观察的实施例2-5的导电材料分散液的照片。
图16显示了使用扫描电子显微镜观察的实施例2-6的导电材料分散液的照片。
图17显示了使用扫描电子显微镜观察的比较例2-1的导电材料分散液的照片。
图18显示了使用扫描电子显微镜观察的比较例2-2的导电材料分散液的照片。
图19是显示在除去实施例3-1～3-6和比较例3-1和3-2中制备的用于形成正极的组合物的溶剂之后对粉末电阻进行观察的结果的图。
图20是显示在低温(-10℃)放电时对实施例4-1～4-6以及比较例4-1和4-2的锂二次电池的输出特性进行观察的结果的图。
具体实施方式
在下文中，为了便于理解本发明，将对本发明进行详细描述。
应理解，说明书和附属权利要求书中使用的术语不应解释为限于一般的和字典的含义，而是在发明人适当地定义术语以进行最佳说明的原则的基础上基于与本发明的技术方面相对应的含义和概念来解释。
除非另外指明，否则本发明中使用的术语“束型(bundle type)”是指束或绳的二次形状，其中多根碳纳米管股即碳纳米管单元以使得在所述单元的纵向方向上的轴排列在基本平行的取向上、或者螺旋状地扭曲的方式排列。此外，术语“非束型”或“缠结型(entangled type)”是指其中多个碳纳米管单元在不具有恒定形状的条件下缠结并且不限于特定取向的形状。
通常，碳纳米管(CNT)的物理性质可以随如下因素而变化：形成碳纳米管的单元的结晶度、结构和形态；由所述单元形成的二次粒子的结构和形态；包含在包括杂质的碳纳米管中的组分等。因此，通过控制这些因素中的一种或两种以上的组合，能够获得根据碳纳米管的用途所需要的物理性质。
因此，在本发明中，控制用于制备导电材料分散液的碳纳米管的体积密度和粉末电阻两者，使得导电材料分散液显示优异的分散性和导电性，结果是，当将导电材料分散液应用于制造电极时，电极的导电性得到改善，由此电池性能、且特别是低温下电池的输出特性能够大大提高。
具体地，根据本发明的一个实施方案的导电材料分散液包含导电材料、分散剂和分散介质，其中所述导电材料包括束型碳纳米管，所述束型碳纳米管的体积密度在10～50kg/m3的范围内，并且导电率满足如下方程式1的条件，
[方程式1]-X≤10logR≤-0.6X
(在方程式1中，X是碳纳米管的体积密度，且R是碳纳米管在10～65MPa压力下的粉末电阻)。
此外，在本发明中，碳纳米管的体积密度可以由如下方程式2定义，
[方程式2]体积密度(kg/m3)＝碳纳米管的重量(kg)/碳纳米管的体积(m3)
更具体地，考虑到通过控制体积密度和粉末电阻两者来提高碳纳米管的导电性和分散性的显著效果，碳纳米管可具有20～35kg/m3的体积密度和在10～65MPa压力下的0.013Ω·cm以下、更具体地在0.001～0.01Ω·cm范围内的粉末电阻。
在根据本发明一个实施方案的导电材料分散液中，碳纳米管是通过以使得碳纳米管单元完全或部分成束的方式聚集碳纳米管单元而形成的二次结构。碳纳米管单元具有直径为纳米级并具有sp2键结构的圆柱形式的石墨片。根据石墨片的滚转角(rolling angle)和结构，碳纳米管单元显示导电或半导电特性。碳纳米管单元可以根据形成壁的键的数目分为单壁碳纳米管(SWCNT)、双壁碳纳米管(DWCNT)和多壁碳纳米管(MWCNT)。碳纳米管单元的壁越薄，所述碳纳米管单元就具有越低的电阻。因此，在根据本发明一个实施方案的导电材料分散液中，碳纳米管可以包括单壁、双壁和多壁碳纳米管单元中的一种或两种以上。
此外，当作为用于锂二次电池的导电材料的碳纳米管单元的直径过大时，电极的孔径也大大增加，由此电极密度反而会降低。另外，当碳纳米管单元的直径过小时，分散的碳纳米管单元或碳纳米管被掩埋在电极活性材料粒子之间的空间中，由此难以在电极层中形成足够的孔。因此，可用于本发明的碳纳米管的碳纳米管单元的平均直径可以在5～30nm的范围内，并且考虑到通过控制碳纳米管单元直径来改善导电材料的分散性并降低电极电阻的效果，碳纳米管单元的平均直径可以在10～20nm的范围内。所述碳纳米管单元是指一股碳纳米管。
此外，碳纳米管单元的长度越长，电极的导电性、强度和电解质保持功能就越好。然而，当碳纳米管单元的长度过长时，分散性会降低。因此，可用于本发明的碳纳米管的碳纳米管单元的长度可以在0.5～200μm的范围内。此外，考虑到碳纳米管单元的直径，碳纳米管单元可以具有5～50,000、更特别地为10～20,000的长宽比，所述长宽比被定义为碳纳米管单元的长度对直径之比。
在本发明中，所述碳纳米管单元的长度是指穿过所述碳纳米管单元的中心的长轴的长度，且所述碳纳米管单元的直径是指穿过所述碳纳米管单元的中心的与所述长轴垂直的短轴的长度。
此外，包括碳纳米管单元的碳纳米管可以具有在70～120范围内的真密度(TD)与体积密度(BD)之比(TD/BD之比)。
在本发明中，碳纳米管的真密度使用比重瓶(AccuPycII 1340)来测量，并且与体积密度的不同之处在于，真密度是相对于除多孔固体中的孔之外的粒子本身的体积的密度。因此，可以从TD/BD之比来预测碳纳米管的内部结构。当TD/BD之比过高时，碳纳米管中的碳纳米管单元的含量低，由此电池的容量特性可能降低。当TD/BD之比太小时，碳纳米管的分散性可能降低。考虑到通过控制体积密度与真密度之比而获得的显著改善效果，可用于本发明的碳纳米管的TD/BD之比可以更特别地在70～100的范围内。此外，在满足上述TD/BD之比的条件下，可用于本发明的碳纳米管的真密度可以在1800～2200kg/m3的范围内。
此外，在根据本发明一个实施方案的导电材料分散液中，碳纳米管具有如上所述的小的单位平均直径，并由于TD/BD之比高而具有高的BET比表面积，并能够展示优异的分散性。具体地，可用于本发明的碳纳米管的BET比表面积可以在180～300m2/g的范围内，并且更特别地在230～280m2/g的范围内。
在本发明中，碳纳米管的比表面积通过BET法测定。具体地，碳纳米管的比表面积可以使用由日本拜尔有限公司(BEL JAPAN,INC.)制造的BELSORP-mini II根据在液氮温度(77K)下吸附的氮气量来计算。
此外，在根据本发明一个实施方案的导电材料分散液中，碳纳米管的通过使用波长为532nm的激光的拉曼光谱法得到的在1360±50cm-1处的D带的最大峰强度(IG)对在1580±50cm-1处的G带的最大峰强度(ID)之比(ID/IG)可以具有在0.75～1.05范围内、特别地在0.95～1.04范围内的平均值，和在1.3～2.0％范围内、特别地在1.5～2.0％范围内的标准偏差值。
拉曼光谱是分析碳纳米管结构的方法，且也是分析碳纳米管表面状态的有用方法。在碳纳米管的拉曼光谱中1580cm-1波数附近的区域内的峰称为G带，其是显示碳纳米管sp2键的峰并代表没有结构缺陷的碳晶体。此外，在碳纳米管的拉曼光谱中1360cm-1波数附近的区域内的峰称为D带，其是显示碳纳米管的sp3键的峰并且当由sp2键形成的原子键断裂并变成sp3键时变大。由于当产生在碳纳米管中存在的无序或缺陷时D带增多，所以可以通过计算D带的最大峰强度(ID)对G带的最大峰强度(IG)之比(ID/IG)来定量评估所产生的无序或缺陷的程度。
在本发明中，碳纳米管的拉曼光谱的G带可以是在1580±50cm-1的波数的区域中的峰，并且D带可以是在1360±50cm-1的波数的区域中的峰。G带和D带的波数范围对应于可根据拉曼光谱中使用的激光光源而变化的范围。本发明中使用的拉曼值没有特别限制，且可以使用DXR拉曼显微镜(热电科学仪器公司(Thermo Electron Scientific InstrumentsLLC))在532nm的激光波长下测量。
通常，G带峰的积分与D带峰的积分的比值越大，无定形碳的量越多或碳纳米管的结晶度越差，但在本发明中，由于碳纳米管的BET比表面积增加并且碳纳米管呈具有束结构的二次形状，所以碳纳米管具有优异的结晶度并具有如上所述的ID/IG的平均值和标准偏差。
在根据本发明一个实施方案的导电材料分散液中，碳纳米管可以包括50ppm以下、更特别是5ppm以下的金属元素，其来源于生产过程中使用的主催化剂或助催化剂，例如Co、Mo、V或Cr，且更特别地，所述碳纳米管可以不包括Fe。这样，当作为碳纳米管中的残余杂质的金属含量显著减少时，且特别是在碳纳米管中不含有Fe时，应用了碳纳米管的电极能够表现出更好的导电性，而不用担心副反应。
在本发明中，可以使用电感耦合等离子体(ICP)来分析碳纳米管中的残余金属杂质的含量。
碳纳米管可以通过诸如电弧放电法、激光蒸发法或化学气相沉积法的常规方法来制备。上述物理性质可以通过控制制备过程中的煅烧温度、催化剂的类型和含量或杂质去除工艺来实现。
具体地，当通过化学气相合成法制备碳纳米管时，可以通过包括如下步骤的方法来制备碳纳米管：将负载的催化剂与碳源在加热下接触以制备碳纳米管的步骤，在所述负载的催化剂中将金属催化剂负载在载体上；以及根据需要选择性除去碳纳米管中的金属杂质的步骤。
更具体地，根据化学气相合成法的碳纳米管的制备可以通过如下操作来实施：将负载的催化剂引入固定床反应器或流化床反应器中；然后将碳源或碳源、还原气体(例如氢气等)和载气(例如氮气)的混合气体在不低于碳源的热解温度或不高于负载的金属催化剂的熔点的温度下注入其中；以及通过化学气相合成法将所述碳源分解以生长碳纳米管。通过化学气相合成法制备的碳纳米管具有与碳纳米管单元的纵向几乎平行的晶体生长方向、并在碳纳米管单元的纵向上具有高结晶度的石墨结构。结果是，所述单元具有小的直径以及高的导电性和强度。
此外，在制备碳纳米管的过程中的加热工艺可以在500℃以上且小于800℃的范围内、且更特别地在550℃～700℃的范围内的温度下进行。在该温度范围内，无定形碳的生成最小化，并且在保持所制备的碳纳米管的体积尺寸即体积的同时重量降低，由此能够进一步改善随体积密度降低而变化的分散性。作为加热工艺的热源，可以使用感应加热、辐射热、激光、IR、微波、等离子体、表面等离子体加热(surface plasmon heating)等。
此外，碳可以作为制备碳纳米管的过程中的碳源供应，并且可以使用任何碳源而没有特别限制，只要其能够在300℃以上的温度下以气相存在即可。具体地，碳源可以是具有6个以下碳原子的碳基化合物，并且更具体地，其实例包括一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙醇、乙炔、丙烷、丙烯、丁烷、丁二烯、戊烷、戊烯、环戊二烯、己烷、环己烷、苯、甲苯等，并且可以使用其中一种或两种以上的混合物。
另外，在制备碳纳米管时，在通过如上所述的化学气相合成法生长碳纳米管单元之后，可以进一步实施用于更加规律地排列碳纳米管单元的冷却工艺。具体地，所述冷却工艺可以通过基于除去热源的自然冷却或使用冷却装置来实施。
此外，去除如此制备的碳纳米管的金属杂质的过程可以根据常规方法如洗涤、酸处理等来进行。
此外，用于制备碳纳米管的负载的催化剂可以是其中将金属催化剂负载在无机氧化物载体上的催化剂，且特别地，所述无机氧化物可以是氧化铝，且更特别地是球形α-氧化铝。α-氧化铝具有比γ-氧化铝低得多的孔隙率，并具有非常低的作为催化剂载体的利用价值。然而，当对形成负载的催化剂的煅烧温度进行控制时，可以通过在使用α-氧化铝合成碳纳米管的过程中抑制无定形碳的产生的同时降低碳纳米管的比表面积来增加碳纳米管的直径。而且，可以降低碳纳米管的体积密度以提高分散性。
具体地，可用作本发明中的载体的α-氧化铝可具有20～200μm范围内的平均粒径(D50)，并且可具有1～50m2/g范围内的BET比表面积。此外，α-氧化铝可以具有孔隙率非常低的光滑表面，且具体地，孔隙率在0.001～0.1cm3/g的范围内。
负载的催化剂可以通过在载体上负载金属催化剂、然后煅烧来制备。具体地，将载体、具体地是氧化铝添加到通过将金属催化剂的前体溶于水中而制备的金属催化剂前体溶液中，并混合，然后在600℃以下的温度下，特别是在300～500℃的温度范围内实施煅烧。
金属催化剂用于帮助存在于气态碳源中的碳组分相互结合以形成六元环结构。具体地，作为金属催化剂，可以单独使用主催化剂如镍或钴，或所述主催化剂可以以与助催化剂如钼、钒或铬一起以主催化剂-助催化剂复合催化剂的形式使用。具体地，金属催化剂可以是CoMo或CoV，且可以使用其中一种或两种以上的混合物。此外，基于1mol的主催化剂，可以以0.01～1mol且特别地0.05～0.5mol的量使用助催化剂。
作为可在负载的催化剂的制备过程中使用的金属催化剂的前体，可以使用可溶于水的金属盐或金属氧化物。具体地，金属催化剂的前体可以是金属盐、金属氧化物或金属卤化物，其包含选自如下元素中的一种或两种以上金属元素：Fe、Ni、Co、Mo、V和Cr，并可以使用其中一种或两种以上的混合物。更具体地，可以使用选自如下物质中的一种或两种以上的混合物：Co(NO3)2·6H2O、Co2(CO)8、[Co2(CO)6(t-BuC＝CH)]、Cu(OAc)2、Ni(NO3)2·6H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O、Mo(CO)6、(NH4)MoS4和NH4VO3。
金属催化剂的前体可以以溶解在水中的水溶液的形式使用。此处，考虑到浸渍效率等，可以适当控制水溶液中金属催化剂前体的浓度。具体地，金属催化剂前体在水溶液中的浓度可以在0.1～0.4g/ml的范围内。
此外，金属催化剂前体溶液和载体的混合工艺可以按照常规方法进行，且具体地，可以通过在45～80℃的温度范围内进行旋转或搅拌来进行。
此外，在混合工艺期间，考虑到在最终制备的负载的催化剂中金属催化剂的含量，可以对金属催化剂前体和载体进行混合。随着负载在负载的催化剂上的金属催化剂的量的增加，使用负载的催化剂制备的碳纳米管的体积密度趋于增加。因此，考虑到制备的碳纳米管的体积密度，基于最终制备的负载的催化剂的总重量，可以以金属催化剂的负载量为5～30重量％的方式对金属催化剂进行混合。
此外，为了控制最终制备的碳纳米管的体积密度，在金属催化剂前体溶液中在添加和混合载体的过程中可以选择性地进一步使用酸。
这样，当进一步添加酸时，相对于1摩尔的酸，金属催化剂前体溶液的使用量可以是3-40摩尔，更特别是5-30摩尔。酸可以具体为柠檬酸等，可以使用它们中的一种或两种以上的混合物。
此外，在金属催化剂前体溶液和载体混合之后，可以在随后的煅烧工艺之前选择性地实施干燥工艺。干燥工艺可以按照常规方法实施，且具体地可以通过在40～100℃的温度范围内在真空下旋转蒸发3分钟～1小时来实施。
随后，对以上述方式制备的金属催化剂前体和载体的混合物进行煅烧。煅烧可以在空气或惰性气氛中在600℃以下、且特别是在400℃～600℃的范围内的温度下进行。
此外，在干燥工艺之后和煅烧工艺之前，可以选择性地在250～400℃的温度下进一步进行预煅烧工艺。
在此，考虑到反应的效率，可以将高达50％的金属催化剂前体和载体的混合物浸渍到载体中并且在就要进行预煅烧工艺之前使用，并且可以在预煅烧工艺之后立即将混合物的剩余部分浸渍到载体中并加以使用。
根据上述制备方法制备的碳纳米管具有低的体积密度和粉末电阻，因此能够在制备导电材料分散液的过程中表现出优异的分散性和导电性。另外，碳纳米管的纯度高，由此电极的导电性提高，由此在将碳纳米管应用于电极时，能够提高电池性能，特别是能够提高低温下电池的输出特性。
此外，在根据本发明一个实施方案的导电材料分散液中，分散剂可以是腈基橡胶，且更具体地，可以是部分或全部氢化的丁腈橡胶。更具体地，分散剂包括源自共轭二烯的结构单元、源自氢化共轭二烯的结构单元和源自α,β-不饱和腈的结构单元，并且可以是基于橡胶的总重量包含20～65重量％的源自α,β-不饱和腈的结构单元的部分氢化的丁腈橡胶。
通过将α,β-不饱和腈、共轭二烯和选择性的其它可共聚的第三单体(termonomer)进行共聚，并将在由此制备的共聚物中的C＝C双键氢化，可以制备部分氢化的丁腈基橡胶。此处，聚合反应工艺和氢化工艺可按照常规方法进行。
在制备部分氢化的丁腈橡胶的过程中可使用的α,β-不饱和腈的具体实例包括丙烯腈、甲基丙烯腈等，且可以使用其中一种或两种以上的混合物。
在制备部分氢化的丁腈橡胶的过程中可使用的共轭二烯的具体实例包括具有4～6个碳原子的共轭二烯如1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等，且可以使用其一种或者两种以上的混合物。
另外，可以选择使用的其他可共聚的第三单体的具体实例包括：芳族乙烯基单体(例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基吡啶、氟乙基乙烯基醚等)；α,β-不饱和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸等)；α,β-不饱和羧酸的酯或酰胺(例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯或聚(甲基)丙烯酸乙二醇酯等)；α,β-不饱和二元羧酸的酸酐(例如马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等)，但不限于此。
在根据上述方法制备的部分氢化的丁腈橡胶中，源自α,β-不饱和腈的结构单元、源自共轭二烯的结构单元、源自氢化的共轭二烯的结构单元和源自选择性使用的其它可共聚的第三单体的结构单元的含量比可以在宽范围内变化，在各种情况下结构单元的总和为100重量％。
此外，考虑到碳纳米管的分散性和与分散介质的相容性的改善，基于部分氢化的丁腈橡胶的总重量，在部分氢化的丁腈基橡胶中源自α,β-不饱和腈的结构单元的含量可以为20～65重量％，且特别是30～60重量％。当以前述含量范围含有包含α,β-不饱和腈结构的重复单元时，能够提高碳纳米管的分散性，并且即使所添加的碳纳米管的量小，仍能够赋予高导电性。
在本发明中，部分氢化的丁腈基橡胶中含有腈结构的重复单元的含量为源自α,β-不饱和腈的结构单元相对于全部橡胶的重量比，该含量的测量通过如下来进行：通过根据JIS K 6364的研磨烘箱法(mill oven method)测量所产生的氮气的量，根据丙烯腈的分子量来换算结合量，并进行量化，从而得到数值，并获得所述数值的平均值。
此外，基于部分氢化的丁腈基橡胶的总重量，部分氢化的丁腈基橡胶中源自氢化的共轭二烯的结构单元的含量可以为1～30重量％，且更特别为1～15重量％。当以上述量包含源自氢化共轭二烯的结构单元时，与分散介质的混溶性增加，并且能够增加碳纳米管的分散性。
此外，部分氢化的丙烯腈-丁二烯橡胶(H-NBR)的重均分子量可以为10,000～700,000g/mol，且更具体为10,000～300,000g/mol。此外，部分氢化的丙烯腈-丁二烯橡胶(H-NBR)可具有在2.0～6.0、特别是2.0～4.0的范围内的多分散指数(PDI)(Mw/Mn之比，其中Mw是重均分子量且Mn是数均分子量)。当H-NBR的重均分子量和多分散指数在上述范围内时，碳纳米管可以均匀地分散在分散介质中。在本发明中，各个重均分子量和数均分子量是通过凝胶渗透色谱法(GPC)分析的聚苯乙烯当量分子量。
另外，在根据本发明一个实施方案的导电材料分散液中，分散介质的实例包括：酰胺类极性有机溶剂如二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等；醇如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-丁醇(正丁醇)、2-甲基-1-丙醇(异丁醇)、2-丁醇(仲丁醇)、1-甲基-2-丙醇(叔丁醇)、戊醇、己醇、庚醇、辛醇等；二醇如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、己二醇等；多元醇如甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇等；二醇醚如乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、四乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、三乙二醇单乙醚、四乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、四乙二醇单丁醚等；酮如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、环戊酮等；酯如乙酸乙酯、γ-丁内酯、ε-丙内酯等，且可以使用其中一种或两种以上的混合物。更具体地，考虑到提高碳纳米管和分散剂的分散性的效果，分散介质可以是酰胺类极性有机溶剂。
在根据本发明一个实施方案的具有上述组成的导电材料分散液中，分散剂、碳纳米管和分散介质的含量可以根据分散液的用途适当地确定。
具体地，为了使碳纳米管均匀地分散在分散液中，基于100重量份的碳纳米管可以以1～50重量份的量包含所述分散剂。当分散剂的含量小于1重量份时，难以使碳纳米管均匀地分散在分散液中。当所述量超过50重量份时，分散液的粘度可能增加，造成工作性下降。更具体地，可以以5～20重量份的量包含所述分散剂。
此外，基于导电材料分散液的总重量，可以以1.0～33重量％的量包含碳纳米管。当以在上述范围内的量包含碳纳米管时，能够很好地平衡导电性与分散性。当碳纳米管的含量在上述范围之外并且小于例如1重量％时，用于形成电极的组合物在用于制备锂二次电池的电极时包含大量的有机溶剂，且结果是，电极中的空隙增多，活性材料的填充率降低，由此电池容量可能降低。此外，可以延长用于除去有机溶剂的干燥时间。另外，当碳纳米管的含量超过30重量％时，由于因高粘度而导致碳纳米管不能很好地分散，所以电极的电阻增加。
更具体地，基于100重量份的碳纳米管，根据本发明一个实施方案的导电材料分散液可以包括1～50重量份的分散剂和200～9900重量份的分散介质。在上述范围内，碳纳米管可以均匀地分散在分散介质中。更具体地，基于100重量份的碳纳米管，分散剂的含量可以为5～20重量份，且分散介质的含量可以为1000～3500重量份。
此外，根据本发明一个实施方案的导电材料分散液还可以包含分散稳定剂以提高分散液的稳定性。
分散稳定剂吸附在碳纳米管的表面上，以表现出围绕碳纳米管的包围效果(lapping effect)，由此防止碳纳米管的聚集。因此，分散稳定剂对碳纳米管优选具有优异的亲和性，并与分散剂和分散介质具有优异的混溶性。具体地，在根据本发明一个实施方案的导电材料分散液中，分散稳定剂可以是氟化聚合物如聚偏二氟乙烯或聚乙烯吡咯烷酮，并且可以使用其中一种或两种以上的混合物。
此外，分散稳定剂可以具有20,000～5,000,000g/mol的重均分子量。当分散稳定剂的分子量太小并且小于20,000g/mol时，难以表现出对碳纳米管的足够的包围效果。当分子量太大并且大于5,000,000g/mol时，由于分散稳定剂在分散介质中的分子运动减少而难以充分地包围碳纳米管。更具体地，分散稳定剂的重均分子量可以为70,000～2,000,000g/mol。
此外，基于100重量份的碳纳米管，可以以1～10重量份的量使用分散稳定剂。当分散稳定剂的含量与碳纳米管的含量相比太低时，难以获得足够的包围效果，且结果是，可能发生碳纳米管的聚集。
根据本发明一个实施方案的具有上述组成的导电材料分散液可以通过包括以下步骤的方法来制备：混合碳纳米管和分散介质以制备包含碳纳米管的浆料的步骤(步骤1)；以及将分散剂与浆料混合的步骤(步骤2)。此处，所使用的碳纳米管、分散剂和分散介质的种类和数量与上述相同。
此外，碳纳米管和分散介质的混合可以通过常规方法进行，具体地，使用混合装置如均化器、珠磨机、球磨机、篮磨机、感应磨机、万能搅拌机、透明混合器、TK混合器等来进行。
此外，当混合碳纳米管和分散介质时，可以进行空化(cavitation)分散处理以改善碳纳米管和分散介质的混合性能或碳纳米管在分散介质中的分散性。空化分散处理是一种使用通过在将高能量施加到液体时在水中形成的真空气泡破裂而产生的冲击波的分散处理方法，并且碳纳米管可以通过上述方法分散而不劣化其性质。具体地，空化分散处理可以通过超声波、喷射式粉碎机或剪切分散处理来进行。
分散处理工艺可以根据碳纳米管的量和分散剂的种类来适当地实施。具体地，在进行超声处理时，频率可以为10～150kHz，振幅为5～100μm，且照射时间可以为1～300分钟。作为用于实施超声处理工艺的超声波发生装置，例如可以使用超声波均化器。另外，当进行喷射式粉碎工艺时，压力可以为20～250MPa，且可以进行一次以上，特别是两次以上。另外，作为喷射式粉碎机分散设备，可以使用高压湿式喷射式粉碎机等。
空化分散处理工艺期间的温度没有特别限制，且空化分散处理可以在分散液的粘度不可能因分散介质的蒸发而发生变化的温度下进行。具体地，空化分散处理可以在50℃以下的温度下，更具体地在15～50℃的温度下实施。
此外，分散剂的混合工艺可以通过常规的混合或分散方法来进行，具体地，可以通过研磨法如球磨、珠磨或篮磨，或者使用均化器、珠磨机、球磨机、篮磨机、磨碎机、通用磨机、透明混合器或TK混合器来实施。更具体地，混合工艺可以使用使用珠磨机的研磨法来进行。此处，珠磨机的尺寸可以根据碳纳米管的种类和量以及分散剂的种类适当确定，且具体地，珠磨机的直径可以在0.5～2mm的范围内。
此外，当将分散稳定剂选择性地进一步用于制备分散液时，分散稳定剂也可以在分散剂的混合过程中加入。这里，制备根据本发明一个实施方案的导电材料分散液的方法可以进一步包括添加分散稳定剂的工艺。所用分散稳定剂的类型和量与上述相同。
碳纳米管均匀分散在分散介质中的分散液可以根据上述方法制备。
具体地，在根据本发明一个实施方案的导电材料分散液中，碳纳米管和分散剂可以以碳纳米管-分散剂复合物的形式均匀分散，其中分散剂通过物理或化学结合而引入到碳纳米管的表面上。更具体地，在导电材料分散液中，根据下面的方程式3，复合物具有10以下、更特别是在2～6.5范围内的粒度分布，即具有窄的粒度分布，由此能够表现出优异的均匀分散性。
[方程式3]碳纳米管-分散剂复合物的粒度分布＝(D90-D10)/D50
(在上面的方程式3中，D10、D50和D90各自表示基于碳纳米管-分散剂复合物的粒度分布中的10％、50％和90％的粒度)。
更具体地，在满足上述粒度分布的条件下，复合物的粒度分布的D10可以在1～5μm的范围内，D50可以在3～15μm的范围内，并且D90可以在10～100μm的范围，且更特别地，D10可以在1～3μm的范围内，D50可以在4～15μm的范围内，并且D90可以在10～30μm的范围内。
在本发明中，复合物的粒度D10、D50和D90可以使用激光衍射法来测量，且更具体地，基于测量装置中粒度分布中的10％、50％和90％的各种平均粒度可以通过如下来计算：将复合物分散在溶剂中，并将混合物引入可商购获得的激光衍射粒度分析仪(例如，麦奇克有限公司(Microtrac)的MT 3000)中以在60W的输出下照射约28kHz的超声波。
此外，当使用布鲁克菲尔德(Brookfield)粘度计在10rpm下测量粘度时，导电材料分散液可以具有1,000～20,000MPa·s范围内的粘度。由于所述导电材料分散液具有比常规导电材料分散液更低的粘度特性，所以所述导电材料分散液在应用于电极制造时能够表现出优异的分散特性。
这样，根据本发明的导电材料分散液由于碳纳米管的均匀分散而能够表现出优异的电、热和机械性能，并且由于维持低粘度而改善了工作性，由此导电材料分散液可以被应用并且被实际使用在各种领域中。具体地，导电材料分散液可以用于制造锂二次电池的电极。
根据本发明的另一个实施方案，提供了用于形成锂二次电池用电极的组合物以及使用所述组合物制备的电极，所述组合物包含上述导电材料分散液以及电极活性材料。
具体地，用于形成锂二次电池的电极的组合物可以包含上述导电材料分散液、电极活性材料和粘合剂。
在用于形成锂二次电池的电极的组合物中，基于用于形成锂二次电池的电极的组合物的总重量，可以以1～50重量％的量包含导电材料分散液。当导电材料分散液的含量小于1重量％时，由于电极活性材料层的导电性降低和电阻增加，所以电池的输出特性可能降低。当含量超过50重量％时，由于活性材料的含量相对降低而导致容量特性会劣化。
在用于形成电极的组合物中，所述电极活性材料通常可以用作二次电池的正极或负极活性材料。
具体地，当用于形成电极的组合物是用于形成正极的组合物时，电极活性材料是能够可逆地嵌入并脱嵌锂的化合物(锂化的嵌入化合物)，且具体地，可以是包含诸如钴、锰、镍或铝的过渡金属与锂的锂过渡金属氧化物的正极活性材料。
另外，在用于形成电极的组合物为用于形成负极的组合物时，电极活性材料是能够可逆地嵌入并脱嵌锂的化合物，并且可以是如下物质的负极活性材料：碳质材料如人造石墨、天然石墨、石墨化碳纤维和无定形碳；能够与锂合金化的金属化合物如Si、Al、Sn、Pb、Zn、Bi、In、Mg、Ga、Cd、Si合金、Sn合金或Al合金；能够掺杂和去掺杂锂的金属氧化物如SiOx(0<x<2)、SnO2、钒氧化物和锂钒氧化物；或包含金属化合物和碳质材料的复合物如Si-C复合物或Sn-C复合物，且可以使用其中一种或两种以上的混合物。另外，可以使用金属锂薄膜作为负极活性材料。此外，可以使用低结晶碳和高结晶碳两者作为碳材料。低结晶碳的典型实例包括软碳和硬碳，且高结晶碳的典型实例包括无定形的、片状的、鳞状的、球形的或纤维状天然石墨或人造石墨、凝析石墨(kish graphite)、热解炭、中间相沥青基碳纤维、中间相碳微球、中间相沥青和高温煅烧碳如石油或煤焦油沥青衍生的焦炭。
基于固体含量，相对于用于形成电极的组合物的总重量，可以以70～99.5重量％的量包含电极活性材料。当电极活性材料的含量小于70重量％时，容量可能降低。当含量超过99.5重量％时，与电极集电器的粘合强度降低，并且由于粘合剂和导电材料的相对含量降低而导致导电性降低。
此外，可以包含粘合剂以增强电极活性材料粒子之间的粘合性和电极活性材料与集电器之间的粘合强度。
粘合剂的具体实例包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-共-HFP)、聚乙烯醇、聚丙烯腈、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)、磺化EPDM、丁苯橡胶(SBR)、氟橡胶或其各种共聚物，且可以使用其中一种或两种以上的混合物。基于用于形成电极的组合物的总重量，可以以0.09～30重量％的量包含粘合剂。
此外，用于形成电极的组合物还可以包含溶剂以混合并分散上述电极活性材料、粘合剂等。
溶剂可以是相关领域中通常使用的任意溶剂，且其实例包括二甲基亚砜(DMSO)、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮、水等，并且可以使用其中一种或两种以上的混合物。考虑到浆料的涂布厚度和制造收率，当电极活性材料和粘合剂溶解或分散并且被施加以制造电极时，溶剂的用量可以足以具有能够显示优异的厚度均匀性的粘度。
此外，除了使用所述用于形成电极的组合物形成电极活性材料层以外，可以使用常规方法来制备根据本发明一个实施方案的电极，所述根据本发明一个实施方案的电极是通过使用所述用于形成电极的组合物制备的。
具体地，通过将用于形成电极的组合物施加在集电器上并实施干燥，或者将通过将用于形成电极的组合物浇铸在单独的载体上、然后将组合物从载体剥离而得到的膜层压在集电器上，可以制造电极。
集电器没有特别限制，只要其具有导电性而不会在电池中造成化学变化即可，并且其实例包括：铜、不锈钢、铝、镍、钛、煅烧碳；或具有经碳、镍、钛、银等处理的表面的铝或不锈钢。此外，集电器通常可以具有3μm～500μm的厚度，并且通过在集电器的表面上形成细小的不平整处能够提高正极活性材料的粘合强度。例如，集电器可以以诸如膜、片、箔、网、多孔材料、泡沫、无纺布等的各种形式来使用。
根据本发明的另一个实施方案，提供了一种包括所述电极的电化学装置。具体地，所述电化学装置可以是电池、电容器等，且更具体地，可以是锂二次电池。
此外，在锂二次电池中，隔膜将负极和正极隔开并提供锂离子的通道。可以使用任意隔膜而没有特别限制，只要其用作锂二次电池中的隔膜即可，且特别地，对电解质离子迁移的阻力低且电解质润湿性优异的隔膜是优选的。具体地，可以使用：多孔聚合物膜，例如由聚烯烃类聚合物如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物形成的多孔聚合物膜；或者其两种以上的层压结构。此外，可以使用由常规多孔无纺布如高熔点玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等形成的无纺布。而且，可以使用含有陶瓷组分或聚合物材料的涂布的隔膜以确保耐热性或机械强度，并且可以选择性地以单层或多层结构的方式使用。
此外，本发明中使用的电解质的实例包括可以用于制造锂二次电池的有机液体电解质、无机液体电解质、固体聚合物电解质、凝胶型聚合物电解质、固体无机电解质、熔融的无机电解质等，但不限于此。
具体地，电解质可以包括有机溶剂和锂盐。
作为有机溶剂，可以使用任何有机溶剂而没有特别限制，只要其能够用作参与电池电化学反应的离子能够移动通过的介质即可。有机溶剂的具体实例包括：酯类溶剂如乙酸甲酯、乙酸乙酯、γ-丁内酯、ε-己内酯等；醚类溶剂如二丁醚或四氢呋喃；酮类溶剂如环己酮；芳烃类溶剂如苯和氟苯；碳酸酯类溶剂如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)等；醇类溶剂如乙醇和异丙醇；腈如R-CN(R是具有2～20个碳原子的直链、支化或环状的烃基，其可以包括双键芳环或醚键)；酰胺如二甲基甲酰胺；二氧戊环如1,3-二氧戊环；环丁砜等。其中，碳酸酯类溶剂是优选的，且具有高离子传导性和高介电常数的环状碳酸酯(例如碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯)与具有低粘度的线性碳酸酯类化合物(例如碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯)的混合物是更优选的，所述环状碳酸酯能够提高电池的充/放电性能。在这种情况下，当环状碳酸酯和链状碳酸酯以约1:1～1:9的体积比混合时，电解质的性能会是优异的。
可以没有特别限制地使用锂盐，只要其是能够提供锂二次电池中使用的锂离子的化合物即可。锂盐的具体实例包括LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiSbF6、LiAlO4、LiAlCl4、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(C2F5SO3)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)2、LiCl、LiI、LiB(C2O4)2等。所使用的锂盐的浓度优选在0.1～2.0M的范围内。当锂盐浓度在上述范围内时，电解质具有适当的导电性和粘度，由此能够展示优异的电解质性能，且锂离子能高效移动。
为了改善电池的寿命特性，抑制电池容量的降低，并提高电池的放电容量，除了上述电解质组成之外，电解质例如还可以包含一种或多种添加剂，例如卤代碳酸亚烷基酯类化合物如二氟碳酸亚乙酯、吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、正甘醇二甲醚、六甲基磷酰三胺、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、N-取代的噁唑烷酮、N,N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化铝等。此处，基于电解质的总重量，可以以0.1～5重量％的量包含所述添加剂。
包括使用如上所述本发明的导电材料分散液制备的电极的锂二次电池由于导电材料均匀分散在电极中而能稳定地表现出优异的放电容量、输出特性和优异的容量保持率，因此，所述锂二次电池可用于如下领域中：便携式设备如蜂窝电话、笔记本计算机、数码相机等；和诸如混合动力电动车辆(HEV)的电动车辆。
根据本发明的另一个实施方案，提供一种包括所述锂二次电池作为单元电池的电池模块和包括所述电池模块的电池组。
所述电池模块或所述电池组可以用作中型和大型设备的电源，所述中型和大型设备为选自如下中的一种或多种：电动工具；电动汽车，包括电动车辆(EV)、混合动力电动车辆和插电式混合动力电动车辆(PHEV)；或电力存储系统。
优选实施方式
现在，参考下面的实例对本发明进行更详细地描述。提供这些实例仅用于说明本发明且不应解释为限制本发明的范围和主旨。
实施例1-1和比较例1-1和1-2：制备碳纳米管
将作为Co和V的前体材料的2424g的Co(NO3)2·6H2O和NH4VO3(Co/V，摩尔比为10:1)添加到2000ml水中以在烧瓶A中制备澄清的水溶液。单独地，在烧瓶B中制备了2000g氧化铝载体，所述氧化铝载体通过在表1中所示的温度下对作为铝基载体前体的氢氧化铝(Al(OH)3)初步煅烧4小时而得到。将4424g烧瓶A的溶液添加到烧瓶B以使得以摩尔计当将2000g氧化铝载体换算为100时Co/V为30mol。此外，添加柠檬酸，使得相对于1mol柠檬酸以下表1中所示的摩尔数包含Co，并对所得混合物的重量进行测量。在60℃恒温室中搅拌5分钟，并将混合物老化以充分地负载石墨化的催化剂金属前体。在保持上述温度的同时，将老化的混合物通过在80rpm下的旋转来实施真空干燥。在干燥之后，测量重量以测量水分去除量(约14.1重量％)。将所得的干燥的反应产物在表1中所示的温度下二次煅烧4小时以制备负载的催化剂。
使用如上制备的用于合成碳纳米管的负载催化剂在实验室规模的固定床反应器中合成了碳纳米管。具体地，将由此制备的用于合成碳纳米管的负载催化剂安装在内径为55mm的石英管的中心部分，然后在氮气氛中加热至670℃并保持。然后，使以1:1:1的体积比混合的氮气、氢气和乙烯的气体以180ml/分钟流动，以使反应实施1小时，从而合成束型碳纳米管。
[表1]
Figure GDA0002543557800000261
实验例1-1：评价碳纳米管的形态
使用扫描电子显微镜(SEM)观察实施例1-1以及比较例1-1和1-2的碳纳米管。将观察实施例1-1的碳纳米管的结果显示在图1～3中。将观察比较例1-1的碳纳米管的结果示于图4～6中。将比较例1-2中制备的碳纳米管示于图7～9中。
作为测量的结果，能够确认，实施例1-1以及比较例1-1和1-2的碳纳米管是具有同一水平下的100μm以下的平均粒径(D50)的束型结构。然而，能够确认，实施例1-1的碳纳米管单元比比较例1-1和1-2的碳纳米管具有更长的单位长度和更高的线性。
实验例1-2：评价碳纳米管的特性(1)
对于实施例1-1以及比较例1-1和1-2的碳纳米管，按以下方式测量了碳纳米管单元的平均直径和长度、以及碳纳米管的二次结构的形状、粒度、ID/IG之比、纯度、粉末电阻、BET比表面积、体积密度和真密度中的各个量，并将结果示于表2中。
1)二次结构和粒度：使用扫描电子显微镜观察碳纳米管的二次结构的粒度和形状。
2)平均直径：使用SEM和BET测量了碳纳米管单元的平均直径。
3)平均长度：使用SEM和BET测量了碳纳米管单元的平均长度。
4)结晶度(ID/IG之比)：根据使用波长514.5nm的激光通过拉曼光谱法得到的在1340cm-1～1360cm-1处D带的最大峰强度(ID)对在1575cm-1～1600cm-1处G带的最大峰强度(IG)之比(ID/IG)，得到了平均值和标准偏差。
5)纯度：通过灰分试验测量了碳纳米管的纯度。
6)粉末电阻：将粉末填充到直径为1mm的绝缘模具中并压制，用四个探针测量表面电流和电压，并且应用校正因子来计算在62MPa压力下的体积电阻。
7)BET比表面积：使用日本拜尔有限公司(BEL JAPAN,INC.)制造的BELSORP-miniII由液氮温度(77K)下的氮气吸附量计算了BET比表面积。
8)体积密度：将粉末装入已知重量的25ml容器中，测量重量，并通过密度换算来测量体积密度。
9)真密度：使用比重瓶(AccuPyc II 1340)测量真密度。
[表2]
Figure GDA0002543557800000271
如表2所示，实施例1-1的碳纳米管比比较例1-1和1-2的碳纳米管具有更高的纯度和比表面积，而实施例1-1的碳纳米管的体积密度和粉末电阻比比较例1-1和1-2的碳纳米管的低。此外，实施例1-1的碳纳米管满足方程式1，但比较例1-1和1-2的碳纳米管不满足方程式1。
实验例1-3：评价碳纳米管的特性(2)
关于实施例1-1以及比较例1-1和1-2的碳纳米管的粉末电阻随粉末密度的变化，观测了实施例1-1以及比较例1-1和1-2的碳纳米管，并将结果示于表3和图10中。
*粉末电阻：将碳纳米管的粉末填充到直径1mm的绝缘模具中并压制，用四个探针测量表面电流和电压，并应用校正因子来计算粉末密度和粉末电阻随压力的变化。
[表3]
Figure GDA0002543557800000291
*R：粉末密度(将10logR值中小数点后的第四位舍去。)
*X：体积密度
参考表3和图10，能够看出，当压力为13～62MPa时，实施例1-1的碳纳米管的粉末电阻在0.0080Ω·cm～0.0357Ω·cm的范围内，并满足方程式1。在相同的粉末密度范围内，实施例1-1的纳米管表现出比比较例1-1和1-2的碳纳米管更低的粉末电阻。另一方面，比较例1-1和1-2的碳纳米管不满足上述数学方程式。
此外，在比较例1-1和1-2的情况下，能够看出，当施加的压力低时，粉末密度比实施例1-1的粉末密度高，并且当施加的压力高时，粉末密度低于实施例1-1的粉末密度。这被认为是实施例1-1与比较例1-1和1-2的碳纳米管的材料性质的差异。
实施例2-1～2-6、比较例2-1和2-2：制备导电材料分散液
向94.0重量份作为分散介质的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中添加下表4中所述的5重量份的导电材料和下表4中所述的1.0重量份的分散剂，并使用均质混合器(VMA公司制造，型号：LC55，叶轮转速：3000rpm)混合60分钟，制备了混合物。使用耐驰(NETZSCH)珠磨机(耐驰公司(NETZSCH)制造，型号：Minicer，珠尺寸：1mm，珠子旋转速度：3000rpm)将所述混合物分散60分钟以得到导电材料分散液。
[表4]
Figure GDA0002543557800000311
*源自α,β-不饱和腈的重复结构单元：
Figure GDA0002543557800000312
源自氢化的共轭二烯的重复结构单元：
Figure GDA0002543557800000321
源自共轭二烯的重复结构单元：
Figure GDA0002543557800000322
实验例2-1：评价导电材料分散液的特性(1)
测量了在实施例2-1～2-6和比较例2-1和2-2中制备的导电材料分散液中碳纳米管-分散剂复合物的粒度分布和粘度。将结果示于下表5中。
粒度分布：将样品导入激光衍射粒度分析仪(例如麦奇克有限公司(Microtrac)的MT 3000)中以在60W的输出下照射约28kHz的超声波，然后分别计算了在测量设备中基于粒度分布中10％的平均粒度D10、基于粒度分布中50％的平均粒度D50以及基于粒度分布中90％的平均粒度D90。
BF粘度：使用布鲁克菲尔德(Brookfield)粘度计测量了10rpm下的粘度。
[表5]
Figure GDA0002543557800000331
参考表5，实施例2-1～2-6的导电材料分散液中的碳纳米管-分散剂复合物满足方程式3的粒度分布。然而，比较例2-1和2-2的导电材料分散液中的碳纳米管-分散剂复合物不满足方程式3的粒度分布。
结果能够看出，用于形成实施例2-1～2-6的导电材料分散液的碳纳米管-分散剂复合物具有均匀的粒度。
实验例2-2：评价导电材料分散液的特性(2)
使用扫描电子显微镜(SEM)观察实施例2-1～2-6以及比较例2-1和2-2的导电材料分散液。将观察实施例2-1的导电材料分散液的结果示于图11中，将观察实施例2-2的导电材料分散液的结果示于图12中，将观察实施例2-3的导电材料分散液的结果示于图13中，将观察实施例2-4的导电材料分散液的结果示于图14中，将观察实施例2-5的导电材料分散液的结果示于图15中，并将观察实施例2-6的导电材料分散液的结果示于图16中。将观察比较例2-1的导电材料分散液的结果示于图17中。将观察比较例2-2的导电材料分散液的结果示于图18中。
作为观察的结果，证实在实施例2-1～2-6的导电材料分散液的情况下，组分均匀分散。然而，确认了，与实施例2-1～2-6的导电材料分散液的组分相比，比较例2-1和2-2的导电材料分散液的组分未均匀分散。
实施例3-1～3-6以及比较例3-1和3-2：制备用于形成正极的组合物
制备了用于形成正极的组合物，基于所述用于形成正极的组合物的总重量，所述组合物包含23.35重量％表6中所示的导电材料分散液、75.49重量％作为正极活性材料的LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2和1.16重量％的粘合剂，并将其粘度示于下表6中。
BF粘度：使用布鲁克菲尔德粘度计测量了10rpm下的粘度。
[表6]
Figure GDA0002543557800000341
实验例3-1：评价用于形成正极的组合物的特性
对实施例3-1～3-6以及比较例3-1和3-2的用于形成正极的组合物的粉末电阻(体积电阻率)随粉末密度的变化进行了观察。将结果示于表7和图19中。
*粉末电阻：将通过除去全部溶剂而获得的用于形成正极的组合物的粉末填充到直径为1mm的绝缘模具中并压制，并且用四个探针测量表面电流和电压。应用校正因子来计算体积电阻随压力的变化。
[表7]
Figure GDA0002543557800000351
结果是，实施例3-1～3-6的用于形成正极的组合物在压力为13MPa时的粉末电阻为34.2～43.1Ω·cm，在压力为25MPa时粉末电阻为27.8～39.2Ω·cm，在压力为37MPa时粉末电阻为24.4～33.4Ω·cm，在压力为50MPa时粉末电阻为21.9～30.4Ω·cm，且在压力为62MPa时，粉末电阻为18.7～27.8Ω·cm。
由此能够看出，在相同的压力下实施例3-1～3-6的粉末电阻低于比较例3-1和3-2的粉末电阻。
实施例4-1～4-6以及比较例4-1和4-2：制备锂二次电池
将表8中所述的用于形成正极的组合物涂布在铝集电器上，在130℃下干燥后，进行压延以制备正极。另外，将353g混合物与250ml水混合以制备用于形成负极的组合物，其中所述混合物是通过基于所述混合物的总重量将97重量％作为负极活性材料的石墨、1重量％作为导电材料的炭黑、1重量％作为粘合剂的丁苯橡胶(SBR)和1重量％作为增稠剂的羧甲基纤维素(CMC)混合而得到，将所述组合物涂布在铜集电器上以制备负极。
通过在如上制备的正极与负极之间插入多孔聚乙烯隔膜来制备电极组件，将电极组件放置在壳内，并且将电解质注入到壳中以制备锂二次电池。此处，通过将1.0M的六氟磷酸锂(LiPF6)溶解在包括碳酸亚乙酯/碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯(混合的EC/DMC/EMC的体积比＝3/4/3)的有机溶剂中来制备电解质。
[表8]
分类 用于形成正极的组合物
实施例4-1 实施例3-1
实施例4-2 实施例3-2
实施例4-3 实施例3-3
实施例4-4 实施例3-4
实施例4-5 实施例3-5
实施例4-6 实施例3-6
比较例4-1 比较例3-1
比较例4-2 比较例3-2
实验例4-1：评价锂二次电池的特性
当在基于SOC 50％(截止电压：1.9V)的6.5C的条件下在低温(-10℃)下放电时，对实施例4-1～4-6以及比较例4-1和4-2的锂二次电池各自的电压随时间的变化进行了测量。将结果示于下表9和图20中。
[表9]
Figure GDA0002543557800000371
参考表9和图20，与比较例4-1～4-2的锂二次电池相比，实施例4-1～4-6的锂二次电池在低温下显示了优异的输出特性。而且，在比较例4-1的锂二次电池的情况下，放电不能持续20秒。

Claims (14)

1.一种导电材料分散液，包含导电材料、分散剂和分散介质，其中所述导电材料包含束型碳纳米管，所述碳纳米管的体积密度为20kg/m3～35kg/m3，且所述碳纳米管的导电率满足如下方程式1的条件，
[方程式1]-X≤10logR≤-0.6X
在上述方程式1中，X是所述碳纳米管的体积密度，并且R是所述碳纳米管在10MPa～65MPa压力下的粉末电阻，R为0.001Ω·cm～0.01Ω·cm。
2.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中所述碳纳米管的真密度(TD)对体积密度(BD)之比(TD/BD之比)为70～120。
3.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中所述碳纳米管的真密度为1800kg/m3～2200kg/m3。
4.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中所述碳纳米管的BET比表面积为180m2/g～300m2/g。
5.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中所述碳纳米管包括平均直径为10nm～20nm的碳纳米管单元。
6.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中所述碳纳米管的通过使用波长为532nm的激光的拉曼光谱法得到的在1360±50cm-1处的D带的最大峰强度(ID)对在1580±50cm-1处的G带的最大峰强度(IG)之比(ID/IG)的平均值为0.75～1.05，且标准偏差值为1.3％～2.0％。
7.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中所述分散剂包括腈基橡胶。
8.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中所述分散剂包括氢化的丁腈基橡胶。
9.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中所述分散剂包括氢化的丁腈基橡胶，所述氢化的丁腈基橡胶基于总重量包含20重量％～65重量％的源自α,β-不饱和腈的结构单元。
10.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中所述分散剂包括氢化的丁腈基橡胶，所述氢化的丁腈基橡胶基于总重量包含1重量％～30重量％的源自氢化共轭二烯的结构单元。
11.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中基于100重量份的所述碳纳米管，所述分散剂的含量为1重量份～50重量份。
12.根据权利要求1所述的导电材料分散液，其中所述分散剂被引入到所述碳纳米管的表面以形成碳纳米管-分散剂复合物，并且所述碳纳米管-分散剂复合物根据如下方程式3的粒度分布为2～6.5，
[方程式3]碳纳米管-分散剂复合物的粒度分布＝(D90-D10)/D50
在上述方程式3中，D10、D50和D90各自表示基于碳纳米管-分散剂复合物的粒度分布中的10％、50％和90％的粒度。
13.一种用于形成锂二次电池的电极的组合物，包含：
电极活性材料；和
权利要求1～12中任一项的导电材料分散液。
14.一种锂二次电池，包含正极、负极、隔膜以及电解质，其中所述正极和所述负极中的至少一者使用权利要求13的用于形成电极的组合物制备。
CN201680042062.6A 2015-10-28 2016-10-28 导电材料分散液和使用其制造的锂二次电池 Active CN107851801B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0149938 2015-10-28
KR20150149938 2015-10-28
PCT/KR2016/012301 WO2017074124A1 (ko) 2015-10-28 2016-10-28 도전재 분산액 및 이를 이용하여 제조한 리튬 이차전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107851801A CN107851801A (zh) 2018-03-27
CN107851801B true CN107851801B (zh) 2020-12-08

Family

ID=58744223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680042062.6A Active CN107851801B (zh) 2015-10-28 2016-10-28 导电材料分散液和使用其制造的锂二次电池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11050061B2 (zh)
EP (1) EP3301745B1 (zh)
JP (1) JP6749703B2 (zh)
KR (1) KR101954430B1 (zh)
CN (1) CN107851801B (zh)
PL (1) PL3301745T3 (zh)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108883407A (zh) 2015-12-16 2018-11-23 阿马斯坦技术有限责任公司 球状脱氢金属和金属合金颗粒
JP6719759B2 (ja) 2016-03-24 2020-07-08 エルジー・ケム・リミテッド 導電材分散液およびこれを用いて製造した二次電池
KR101753247B1 (ko) * 2016-06-30 2017-07-04 엘지이노텍 주식회사 압력 감지 센서 및 이를 포함하는 압력 감지 장치
KR102264737B1 (ko) * 2017-11-24 2021-06-15 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 양극 슬러리 조성물, 이를 이용하여 제조된 이차전지용 양극 및 이차전지
KR102278999B1 (ko) * 2018-01-19 2021-07-20 주식회사 엘지에너지솔루션 양극 및 상기 양극을 포함하는 이차 전지
KR102270116B1 (ko) 2018-02-07 2021-06-28 주식회사 엘지에너지솔루션 양극 및 상기 양극을 포함하는 이차 전지
EP3716376A4 (en) 2018-02-27 2020-12-30 Lg Chem, Ltd. CATHODE AND SECONDARY BATTERY INCLUDING A CATHODE
JPWO2019188539A1 (ja) * 2018-03-29 2021-03-25 日産化学株式会社 エネルギー貯蔵デバイスのアンダーコート層形成用組成物
CN109713308B (zh) * 2018-12-19 2022-04-05 浙江中科立德新材料有限公司 一种含cnt的水性锂电池浆料及其制备方法
WO2020137403A1 (ja) * 2018-12-27 2020-07-02 日本ゼオン株式会社 二次電池電極用炭素材料分散液、二次電池電極用スラリー組成物、二次電池用電極および二次電池
KR102555206B1 (ko) * 2019-03-28 2023-07-14 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 및 이를 포함하는 이차 전지
SG11202111576QA (en) 2019-04-30 2021-11-29 6K Inc Mechanically alloyed powder feedstock
PL3944381T3 (pl) * 2019-05-17 2023-05-08 Lg Energy Solution, Ltd. Dyspersja materiału przewodzącego oraz elektroda i akumulator litowy wytworzone z ich użyciem
JP7286799B2 (ja) * 2019-10-04 2023-06-05 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電極およびそれを含む二次電池
WO2021066495A1 (ko) * 2019-10-04 2021-04-08 주식회사 엘지화학 전극 및 이를 포함하는 이차 전지
JP6801806B1 (ja) * 2019-10-24 2020-12-16 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 非水電解質二次電池用カーボンナノチューブ分散液およびそれを用いた樹脂組成物、合材スラリー、電極膜、非水電解質二次電池。
WO2021118762A1 (en) 2019-11-18 2021-06-17 6K Inc. Unique feedstocks for spherical powders and methods of manufacturing
CN112993251B (zh) * 2019-12-16 2023-12-12 比亚迪股份有限公司 一种补锂材料及其制备方法、负极和锂离子电池
US11590568B2 (en) 2019-12-19 2023-02-28 6K Inc. Process for producing spheroidized powder from feedstock materials
JP7358967B2 (ja) * 2019-12-19 2023-10-11 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 カーボンナノチューブ、カーボンナノチューブ分散液およびその利用
WO2021171568A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02 昭和電工マテリアルズ株式会社 エネルギーデバイス用導電性炭素材料分散剤、エネルギーデバイス用導電性炭素材料分散液、エネルギーデバイス電極形成用組成物及びその製造方法、エネルギーデバイス電極、並びに、エネルギーデバイス
JP2023532457A (ja) 2020-06-25 2023-07-28 シックスケー インコーポレイテッド 微細複合合金構造体
WO2022035142A1 (ko) * 2020-08-12 2022-02-17 주식회사 엘지화학 저밀도 탄소나노튜브 및 이를 포함하는 복합재
JP6870770B1 (ja) * 2020-08-31 2021-05-12 日本ゼオン株式会社 電気化学素子用導電材分散液、電気化学素子電極用スラリー、電気化学素子用電極及び電気化学素子
JP6911986B1 (ja) 2020-08-31 2021-07-28 日本ゼオン株式会社 電気化学素子用電極及び電気化学素子
WO2022067303A1 (en) 2020-09-24 2022-03-31 6K Inc. Systems, devices, and methods for starting plasma
AU2021371051A1 (en) 2020-10-30 2023-03-30 6K Inc. Systems and methods for synthesis of spheroidized metal powders
JP2022099288A (ja) * 2020-12-22 2022-07-04 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 カーボンナノチューブ分散液、カーボンナノチューブ分散組成物、電極膜用スラリー、電極膜、及び、二次電池
JP7219783B2 (ja) * 2021-03-10 2023-02-08 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 非水電解質二次電池
JPWO2023032717A1 (zh) 2021-08-31 2023-03-09
WO2023121286A1 (ko) * 2021-12-22 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 도전재 분산액, 이를 이용하여 제조된 전극, 및 리튬 이차전지
WO2023136215A1 (ja) * 2022-01-17 2023-07-20 ダイキン工業株式会社 負極合剤、負極および二次電池
WO2024025084A1 (ko) * 2022-07-29 2024-02-01 한국생산기술연구원 다주파 분산을 이용한 탄소재 분산용액의 제조방법 및 그를 포함하는 양극의 제조방법
KR20240056211A (ko) * 2022-10-21 2024-04-30 금호석유화학 주식회사 저직경 탄소나노튜브의 제조방법 및 그에 따라 제조된 탄소나노튜브
KR20240056880A (ko) * 2022-10-21 2024-05-02 금호석유화학 주식회사 저직경 탄소나노튜브 제조용 촉매의 제조방법 및 이를 이용한 탄소나노튜브의 제조방법
JP7414171B1 (ja) 2023-03-10 2024-01-16 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 カーボンナノチューブ分散組成物およびその利用
CN116111096B (zh) * 2023-04-11 2023-08-18 宁德新能源科技有限公司 安全涂层组合物、正极片、二次电池和电子设备
CN116868376A (zh) * 2023-04-18 2023-10-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 正极活性材料组合物、正极极片、电池及用电装置
JP7486910B1 (ja) 2023-12-20 2024-05-20 株式会社エフ・シー・シー 非水系カーボンナノチューブ分散液

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150016852A (ko) * 2013-08-05 2015-02-13 제일모직주식회사 탄소나노튜브 분산액 및 이의 제조방법
KR20150037601A (ko) * 2013-09-30 2015-04-08 주식회사 엘지화학 탄소나노튜브 집합체의 벌크 밀도 조절 방법
WO2015105167A1 (ja) * 2014-01-09 2015-07-16 昭和電工株式会社 リチウムイオン二次電池用負極活物質

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3837557B2 (ja) 2003-08-29 2006-10-25 独立行政法人産業技術総合研究所 カーボンナノチューブ分散溶液およびその製造方法
JP2006169072A (ja) 2004-12-17 2006-06-29 Toyota Motor Corp 筒状炭素構造体及びその製造方法、並びに、ガス吸蔵材料、複合材料及びその強化方法、摺動材料、フィールドエミッション、表面分析装置、塗装材料
DE102006055106C5 (de) * 2006-11-14 2018-08-23 Byk-Chemie Gmbh Dispergierverfahren
JP2011029408A (ja) 2009-07-24 2011-02-10 Showa Denko Kk 電気化学キャパシタ並びにそれに用いる電極層およびその製法
US20130285885A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Andreas G. Nowatzyk Head-mounted light-field display
JP6369048B2 (ja) 2013-03-29 2018-08-08 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 カーボンナノチューブ合成用触媒の製造方法、及びカーボンナノチューブ集合体の製造方法
KR101623035B1 (ko) * 2013-06-26 2016-05-23 부산대학교 산학협력단 공정 효율을 개선한 나노세공성 탄소/실리카 하이브리드 필름의 제조방법
KR101508101B1 (ko) 2013-09-30 2015-04-07 주식회사 엘지화학 높은 비표면적을 갖는 탄소나노튜브 및 그 제조 방법
KR101327811B1 (ko) 2013-10-07 2013-11-11 금호석유화학 주식회사 고분산 고농도 탄소나노튜브 용액의 제조방법
JP6237225B2 (ja) 2013-12-26 2017-11-29 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 カーボンナノチューブ合成用触媒
TWI639638B (zh) * 2014-02-03 2018-11-01 德商朗盛德意志有限公司 安定化橡膠
JP2016035883A (ja) 2014-08-05 2016-03-17 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 伸縮性導電体およびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150016852A (ko) * 2013-08-05 2015-02-13 제일모직주식회사 탄소나노튜브 분산액 및 이의 제조방법
KR20150037601A (ko) * 2013-09-30 2015-04-08 주식회사 엘지화학 탄소나노튜브 집합체의 벌크 밀도 조절 방법
CN104918881A (zh) * 2013-09-30 2015-09-16 Lg化学株式会社 控制碳纳米管聚集体的堆积密度的方法
WO2015105167A1 (ja) * 2014-01-09 2015-07-16 昭和電工株式会社 リチウムイオン二次電池用負極活物質

Also Published As

Publication number Publication date
EP3301745B1 (en) 2019-09-18
JP6749703B2 (ja) 2020-09-02
KR101954430B1 (ko) 2019-03-05
EP3301745A4 (en) 2018-05-30
CN107851801A (zh) 2018-03-27
JP2018534747A (ja) 2018-11-22
KR20170049459A (ko) 2017-05-10
US11050061B2 (en) 2021-06-29
US20180198129A1 (en) 2018-07-12
PL3301745T3 (pl) 2020-01-31
EP3301745A1 (en) 2018-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107851801B (zh) 导电材料分散液和使用其制造的锂二次电池
CN108140841B (zh) 导电材料分散液和使用其制造的二次电池
CN107851800B (zh) 导电材料分散液和使用其制造的锂二次电池
JP7062157B2 (ja) 二次電池用正極およびこれを含む二次電池
JP6598223B2 (ja) 二次電池用導電材及びこれを含む二次電池
KR102124946B1 (ko) 리튬 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR102166020B1 (ko) 분산성이 우수한 복합 도전재, 이를 사용한 리튬 이차전지의 전극 형성용 슬러리 및 리튬 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211201

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: LG Energy Solution,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG CHEM, Ltd.