CN109728301A - 一种含石墨烯的锂电池导电浆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含石墨烯的锂电池导电浆料及其制备方法,通过由包含氧化还原法制备的石墨烯一和液相剥离法制备的石墨烯二组成的石墨烯的锂电池导电浆料,二者电子导电和离子导电相互配合协同,形成完善的导电网络,有效的提升整体导电性能。
Description
技术领域
本发明属于新能源锂电池导电浆料领域,具体涉及一种含石墨烯的锂电池导电浆料及其制备方法。
背景技术
随着能源与环境问题的日益显著,开发新能源、推广电动工具已经成为市场导向,而这些新兴技术的开发离不开储能器件的发展,锂离子电池作为目前最为重要的储能器件,得到了广大产业界和研究者的青睐。而目前广泛应用的锂离子电池正极材料包括三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂等,正极材料的电导率较低,需要在材料颗粒间添加适量的导电剂构建致密的导电网络,为电子传输提供快速通道。目前采用的导电剂多为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯或几者复配的导电剂,添加了各种分散剂或表面活性剂,电池体系中反应较为复杂,如果额外添加其它分散剂或表面活性剂容易造成安全隐患,而各种导电剂复配中以碳纳米管和石墨烯复配效果优势较明显,而碳纳米管存在团聚现象较严重,且其粘度随时间变化会变大,在产业化涂覆中存有问题。石墨烯在锂离子电池中的应用机制是通过与活性物质“面点”接触,石墨烯具有较低的导电阈值,当使用量较少时就可以大幅度提高电极的电子导电率,减少导电剂用量,提高电池的体积能量密度。但同时,石墨烯的二维平面结构又会对电极内部的锂离子传输产生“位阻效应”,高倍率条件下阻碍锂离子电池性能的发挥。氧化还原法制备的石墨烯,因在氧化石墨烯这一步时,其表面含有大量官能团,而在还原后,此官能团位点容易形成石墨烯缺陷,影响其长程导电性能。
发明内容
本发明的目的是通过采用氧化还原法制备的石墨烯一,与采用液相剥离法制备的石墨烯二,双法联合制备出石墨烯导电浆料,解决石墨烯导电剂中离子传输与电子导电的问题,具体方案如下:
一种含石墨烯的锂电池导电浆料,所述锂电池导电浆料包含石墨烯,所述石墨烯由氧化还原法制备的石墨烯一和液相剥离法制备的石墨烯二组成。
可选的,所述石墨烯二与石墨烯一的质量比在之间。
可选的,所述石墨烯一的粒径D50为
可选的,所述石墨烯二的粒径D50为
一种所述锂电池导电浆料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将氧化还原法制备的还原氧化石墨烯粉体、分散剂一和溶剂一混合后的混合物通过砂磨机进行研磨,获得石墨烯一的浆料;
(2)将膨胀石墨粉体、分散剂二和溶剂二混合后的混合物通过砂磨机进行研磨,获得石墨烯二的浆料;
(3)将所述(2)制得的石墨烯二的浆料与所述(1)制得的石墨烯一的浆料进行混合分散。
可选的,所述还原氧化石墨烯粉体的比表面积为
可选的,所述分散剂一和分散剂二为聚偏氟乙烯。
可选的,所述溶剂一和溶剂二为N-甲基吡咯烷酮。
可选的,所述石墨烯粉体的质量百分比为所述分散剂一的质量百分比为所述膨胀石墨粉体的质量百分比为所述分散剂二的质量百分比为
可选的,所述还原氧化石墨烯粉体通过如下方式制备获得:下向浓硫酸中加入天然鳞片石墨,搅拌完全溶解后,加入高锰酸钾,在搅拌然后温度控制在搅拌加水稀释反应液,加入双氧水搅拌,过滤,用酸和水充分洗涤至PH值至干燥,气流磨粉碎,得到氧化石墨烯粉末后,肼还原。
与现有技术相比,本发明提供的采用双法石墨烯制备的锂电池导电浆料及其制备方法,通过由包含氧化还原法制备的石墨烯一和液相剥离法制备的石墨烯二组成的石墨烯的锂电池导电浆料,氧化还原法制备的石墨烯,因在氧化石墨烯这一步时,其表面含有大量官能团,而在还原后,此官能团位点容易形成石墨烯缺陷,在其表面易形成孔洞或破碎,这有利于锂离子的传输,同时氧化还原的石墨烯比表面积较大,吸液量大,有利于石墨烯与主材的包覆、接触及电子短程导电;液相剥离法的石墨烯二结构完整,电子导电性好,尺寸大,利于长程导电。二者离子传输和电子长短程导电相互配合协同,形成完善的导电网络,有效的提升整体导电性能。
附图说明
图1为实施例1、实施例2﹑对比例1和对比例2的石墨烯浆料在涂炭铝箔上刮涂的极片测试的EIS效果图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明,但本发明不局限于以下的具体实施方式。
本发明具体实施方式的含石墨烯的锂电池导电浆料,所述锂电池导电浆料包含石墨烯,所述石墨烯由氧化还原法制备的石墨烯一和液相剥离法制备的石墨烯二组成。本发明的发明人通过研究发现,氧化还原法制备的石墨烯一,存有较多缺陷,表面易破碎及形成孔洞,比表面积大,片层较薄,电解液吸附量高,制备成的导电浆料中,锂离子传输优势明显,电子导电稍弱一点,粘度过高;而液相剥离法制备的石墨烯二,结构完整,尺寸大,电子导电性好,同时其粘度较低,稳定性较差;二者结合后,在锂离子传输、电子导电方面,二者协同、互相配合,形成完善的导电网络;混合后,氧化还原法制备的石墨烯一浆料,部分尺寸在纳米级别,分散均匀后,此类石墨烯一刚好可分散掺杂于液相剥离后的大尺寸石墨烯二间,可在其中起到阻隔作用,避免大尺寸石墨烯二片间接触而造成团聚现象,这样也减少了分散剂的使用;混合后,二者粘度也趋中,在具有良好浆料稳定性的同时,也利于产业化过程中合浆后浆料的涂覆。
本发明具体实施方式的锂电池导电浆料,所述石墨烯二与石墨烯一的质量比在之间,优选为之间,进一步优选为之间,当石墨烯二与石墨烯一的质量比在之间时,一方面能获得良好的电性能的同时,保持所述石墨烯一处于较低的比例,由于所述石墨烯一在制备时工艺复杂,并且容易产生大量的废水,从而有利于提高工艺效率,以及减少工业废水的处理成本。
本发明具体实施方式的锂电池导电浆料,所述石墨烯一粒径过大,会影响其电性能,过小研磨工艺要求高,综合考虑其电性能与研磨工艺,所述石墨烯一的粒径D50优选为进一步优选为更进一步优选为所述粒径D50是指累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径,大于所述粒径的颗粒占50%,小于所述粒径的颗粒也占50%,D50也叫中位径或中值粒径。D50常用来表示粉体的平均粒度。
本发明具体实施方式的锂电池导电浆料,所述石墨烯二粒径过大,会影响其电性能,过小研磨工艺要求高,综合考虑其电性能与研磨工艺,所述石墨烯二的粒径D50为进一步优选为具体例如2um、5μm、10μm、15μm、20μm等等。
本发明具体实施方式的一种上述锂电池导电浆料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将氧化还原法制备的还原氧化石墨烯粉体、分散剂一和溶剂一混合后的混合物通过砂磨机进行研磨,获得石墨烯一的浆料;
(2)将膨胀石墨粉体、分散剂二和溶剂二混合后的混合物通过砂磨机进行研磨,获得石墨烯二的浆料;
(3)将所述(2)制得的石墨烯二的浆料与所述(1)制得的石墨烯一的浆料进行混合分散。
本发明具体实施方式的一种上述锂电池导电浆料的制备方法,所述还原氧化石墨烯粉体的比表面积为优选为当比表面积在间时,所述导电浆料的电性能基本一致,但可有效减少砂磨时间,可以提高工作效率,减少能耗。
本发明具体实施方式的一种上述锂电池导电浆料的制备方法,所述石墨烯一的浆料,粘度在10000mpa.s以上,通常在12000mpa.s以下,优选为11000mpa.s以下,所述石墨烯二的浆料,粘度在2000mpa.s以下,通常在1000mpa.s以上,优选为1500mpa.s以上,二者结合后的粘度在 满足产业化涂覆需要,其浆料稳定性与液相剥离法的浆料相比,也有了很大提升。
本发明具体实施方式的一种上述锂电池导电浆料的制备方法,所述溶剂一和溶剂二分别独立的为石墨烯常用的溶剂,例如N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜,优选所述溶剂一和溶剂二均为N-甲基吡咯烷酮。
本发明具体实施方式的一种上述锂电池导电浆料的制备方法,所述分散剂一和分散剂二分别独立的为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等,优选为聚偏氟乙烯。
本发明具体实施方式的一种上述锂电池导电浆料的制备方法,所述石墨烯粉体的质量百分比为优选所述分散剂一的质量百分比为优选所述膨胀石墨粉体的质量百分比为优选所述分散剂二的质量百分比为优选
本发明具体实施方式的一种上述锂电池导电浆料的制备方法,所述还原氧化石墨烯粉体通过如下方式制备获得:下向浓硫酸中加入天然鳞片石墨,搅拌完全溶解后,加入天然石墨质量倍数倍高锰酸钾,在 搅拌然后温度控制在搅拌加水稀释反应液,加入双氧水搅拌,过滤,用酸和水充分洗涤至PH值至优选所述PH值至8左右,干燥,气流磨粉碎,得到氧化石墨烯粉末后,肼还原。为了获得适当较低比表面积的还原氧化石墨烯粉体,所述高锰酸钾优选为加入天然石墨质量倍数4倍以下,所述搅拌时间优选为3h以下。
本发明具体实施方式的一种上述锂电池导电浆料的制备方法,所述的膨胀石墨,其膨胀倍率为倍,其目数为
本发明具体实施方式的一种上述锂电池导电浆料的制备方法,所述的砂磨机转速为优选腔体体积填充率为优选锆珠直径为步骤(1)优选步骤(2)优选
以下通过具体实施例作进一步说明。
原料说明:
天然石墨:青岛天盛达石墨有限公司膨胀石墨:上海一帆石墨有限公司测试方法:
比表面积:BET测定法,使用HM Model-1210(Macsorb公司制)进行测定。测定按照JIS Z8830:2013进行,吸附气体量的测定方法利用载气法进行,吸附数据的分析利用一点法测定。将脱气条件设定为100℃×180分钟。对按照以下方式得到的表面处理石墨烯进行测定,所述方式为:用抽滤器对下述实施例中制备的还原后的表面处理石墨烯/水分散液进行过滤后,反复进行5次用水稀释至0.5质量%并进行抽滤的洗涤工序来进行洗涤,进而进行冷冻干燥,由此得到表面处理石墨烯。
粘度:采用NDJ-5S粘度计测试,将准备好的样品,倒入直径不小于60mm的烧杯中,旋转升降钮使转子缓慢浸入被测液体,直至转子液面标志(转子杆上的凹槽或刻度)和液面成一平面,转子选择4#转子,转速优先选择60rpm,超量程根据实际选择转速,测试时的温度控制在23±1℃。
D50粒径:测试设备为丹东百特激光粒度仪S2600,NMP做流动相,测试时折射率为实部1.8和虚部0.7,扫描流动相背景后,用小滴管取1小滴浆料样品滴入样品池,测试前用激光粒度仪内置超声机超声处理30秒,连续测试取平均值。
极片电阻率:将该石墨烯浆料用于锂离子电池LFP体系材料中,按照LFP、聚偏氟乙烯、石墨烯复合浆料导电剂的质量比为100:3:1(以导电剂计),通过加NMP调整固含到49%,搅拌2小时后制成正极浆料,涂布于PET膜上,90度烘干后得到正极极片。将极片(PET膜)裁成5cmx5cm正方形,采用高度计测出极片厚度,采用苏州晶格ST2258C型四探针电阻率测试仪测试极片电阻率。
电化学阻抗谱(EIS)测试:先将极片(铝箔基材)在手套箱里制备成扣电,采用CHI660E电化学工作站与扣电相连,设置参数进行测试,保存数据,用Origin软件做图。
氧化还原石墨烯浆料制备制备例1-1
下,向230ml的98%浓硫酸中加入10g天然石墨,强力搅拌完全溶解后;加入30g高锰酸钾,温度在搅拌2.5h,然后温度控制在35℃持续搅拌反应30min,用温热的去离子水稀释反应液,加入5%双氧水搅拌,趁热过滤,用5%盐酸和去离子水充分洗涤沉淀物至PH值到将沉淀在60℃烘箱中干燥48h,经气流磨粉碎,得到氧化石墨烯粉末,采用肼还原得到还原氧化石墨烯。将还原氧化石墨烯粉体(4wt%、BET为260m2/g)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为1μm,砂磨时间为3小时。
制备例1-2
下,向230ml的98%浓硫酸中加入10g天然石墨,强力搅拌完全溶解后;加入40g高锰酸钾,温度在搅拌3.5h,然后温度控制在35℃持续搅拌反应30min,用温热的去离子水稀释反应液,加入5%双氧水搅拌,趁热过滤,用5%盐酸和去离子水充分洗涤沉淀物至PH值到将沉淀在60℃烘箱中干燥48h,经气流磨粉碎,得到氧化石墨烯粉末,采用肼还原得到还原氧化石墨烯。将还原氧化石墨烯粉体(4wt%、BET为340m2/g)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为1μm,砂磨时间为5小时。
制备例1-3
下,向230ml的98%浓硫酸中加入10g天然石墨,强力搅拌完全溶解后;加入25g高锰酸钾,温度在搅拌2h,然后温度控制在35℃持续搅拌反应30min,用温热的去离子水稀释反应液,加入5%双氧水搅拌,趁热过滤,用5%盐酸和去离子水充分洗涤沉淀物至PH值到将沉淀在60℃烘箱中干燥48h,经气流磨粉碎,得到氧化石墨烯粉末,采用肼还原得到还原氧化石墨烯。将还原氧化石墨烯粉体(4wt%、BET为220m2/g)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为1μm,砂磨时间为2.5小时。
制备例1-4
下,向230ml的98%浓硫酸中加入10g天然石墨,强力搅拌完全溶解后;加入50g高锰酸钾,温度在搅拌5h,然后温度控制在35℃持续搅拌反应30min,用温热的去离子水稀释反应液,加入5%双氧水搅拌,趁热过滤,用5%盐酸和去离子水充分洗涤沉淀物至PH值到将沉淀在60℃烘箱中干燥48h,经气流磨粉碎,得到氧化石墨烯粉末,采用肼还原得到还原氧化石墨烯。将还原氧化石墨烯粉体(4wt%、BET为400m2/g)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为1μm,砂磨时间为7.5小时。
制备例1-5
下,向230ml的98%浓硫酸中加入10g天然石墨,强力搅拌完全溶解后;加入30g高锰酸钾,温度在搅拌2.5h,然后温度控制在35℃持续搅拌反应30min,用温热的去离子水稀释反应液,加入5%双氧水搅拌,趁热过滤,用5%盐酸和去离子水充分洗涤沉淀物至PH值到将沉淀在60℃烘箱中干燥48h,经气流磨粉碎,得到氧化石墨烯粉末,采用肼还原得到还原氧化石墨烯。将还原氧化石墨烯粉体(4wt%、BET为260m2/g)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为2μm,砂磨时间为2小时。
制备例1-6
下,向230ml的98%浓硫酸中加入10g天然石墨,强力搅拌完全溶解后;加入30g高锰酸钾,温度在搅拌2.5h,然后温度控制在35℃持续搅拌反应30min,用温热的去离子水稀释反应液,加入5%双氧水搅拌,趁热过滤,用5%盐酸和去离子水充分洗涤沉淀物至PH值到将沉淀在60℃烘箱中干燥48h,经气流磨粉碎,得到氧化石墨烯粉末,采用肼还原得到还原氧化石墨烯。将还原氧化石墨烯粉体(4wt%、BET为260m2/g)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为3μm,砂磨时间为1.5小时。
液相剥离法石墨烯浆料制备制备例2-1
将膨胀石墨粉体(4wt%、膨胀倍率为200倍,目数为20目)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为10μm,砂磨时间约为3.5h。
制备例2-2
将膨胀石墨粉体(4wt%、膨胀倍率为200倍,目数为20目)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为2μm,砂磨时间约为15h。
制备例2-3
将膨胀石墨粉体(4wt%、膨胀倍率为200倍,目数为20目)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为20μm,砂磨时间约为1h。
制备例2-4
将膨胀石墨粉体(4wt%、膨胀倍率为200倍,目数为20目)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为5μm,砂磨时间约为7h。
制备例2-5
将膨胀石墨粉体(4wt%、膨胀倍率为200倍,目数为20目)、分散剂(1wt%)、NMP(95wt%)混合,将上述混合物料进行预分散及砂磨,使得各组分充分混合;砂磨后粒径D50为15μm,砂磨时间约为1.5h。
实施例1
将制备例1-1的浆料与制备例2-1的浆料按1:3比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例2
将制备例1-2的浆料与制备例2-1的浆料按1:3比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例3
将制备例1-3的浆料与制备例2-1的浆料按1:3比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例4
将制备例1-4的浆料与制备例2-1的浆料按1:3比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例5
将制备例1-5的浆料与制备例2-1的浆料按1:3比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例6
将制备例1-6的浆料与制备例2-1的浆料按1:3比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例7
将制备例1-1的浆料与制备例2-1的浆料按1:1比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例8
将制备例1-1的浆料与制备例2-1的浆料按1:10比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例9
将制备例1-1的浆料与制备例2-2的浆料按1:3比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例10
将制备例1-1的浆料与制备例2-3的浆料按1:3比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例11
将制备例1-1的浆料与制备例2-4的浆料按1:3比例进行混合分散,高速分散2h。
实施例12
将制备例1-1的浆料与制备例2-5的浆料按1:3比例进行混合分散,高速分散2h。
对比例1
制备1-1的氧化还原石墨烯浆料。
对比例2
制备例2-1的液相剥离法石墨烯浆料。
按测试方法测的实施例和对比例浆料的粘度,以及将实施例和对比例的浆料的石墨烯(GN)、磷酸铁锂(LFP)与PVDF按以下比例混合,采用真空混料机真空搅拌均匀后,刮涂在PET上测试极片电阻率,LFP:PVDF:GN=100:3:1,结果如下表
如上表所示,实施例1、2、3、4分别为不同BET的还原氧化石墨烯与液相剥离法石墨烯按照1:3配比进行混合的,可以看出当BET在260、340、400极片电阻率略有差距但相差不大,而当BET降到220时,极片电阻率陡然升高;实施里1、2、4极片电阻率相差不大下,不同BET的砂磨时间也不一样,其中400时砂磨时间最长,粘度最高,综合考虑BET在260-340时效果较好。
而实施例1与实施例5、6为还原氧化石墨烯下同BET浆料的不同粒径与液相剥离法石墨烯按照1:3配比进行混合的,实施例6极片电阻率偏高,说明液相剥离法下研磨时间较短,其分散程度较差,部分石墨烯团聚在一起而未打开。而实施例5与实施例1相差不大,说明液相剥离法下石墨烯进一步研磨后,在浆料中分散较好,但研磨时粒径很难将D50研磨到1um以下,对设备要求较高,能耗较大。
实施例1与实施例7、8为还原氧化石墨烯下相同BET浆料与液相剥离法石墨烯分别按照1:3、1:1及1:10配比进行混合的,相对实施例7、8极片电阻率都较高,且实施例8粘度偏低(导电浆料合适涂布范围4000-8000),实施例1最佳。
实施例1与实施例9、10、11、12分别为还原氧化石墨烯相同BET浆料与不同粒径的液相剥离法石墨烯,按照1:3配比进行混合的。可以看出实施例9、11与实施例1极片电阻率相差不大,但实施例9研磨时间最长,且继续研磨,粒径变化不大,围绕在2um左右,且相较于实施例1、11,其研磨时间延长较大,能耗增加很多。而实施例10比实施例1极片电阻率高许多,虽然其片径大,但由于研磨时间较短,其石墨片层并未剥离开,从而造成导电性能较差,而实施例12则说明,通过进一步研磨,粒径变小,片层也进一步剥离开,极片电阻率比实施例1稍高一点。
实施例1与对比例1、2分别为双法石墨烯、还原氧化石墨烯及液相剥离石墨烯制备的浆料,可看出双法石墨烯极片电阻率最低,粘度方面还原氧化石墨烯浆料粘度太高,液相剥离法粘度太低,均不适合浆料涂布。
将实施例1,实施例2、对比例1和对比例2的石墨烯浆料在涂炭铝箔上刮涂的极片测试的电化学阻抗谱(EIS),效果如附图1所示,对比例1阻抗最低,说明还原氧化石墨烯在电池中吸液量也较大,有利于传输锂离子,其次为实施例1和实施例2,与还原氧化石墨烯比较接近,而对比例2液相剥离法最差且相差较大。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种含石墨烯的锂电池导电浆料,其特征在于,所述锂电池导电浆料包含石墨烯,所述石墨烯由氧化还原法制备的石墨烯一和液相剥离法制备的石墨烯二组成。
2.根据权利要求1所述的锂电池导电浆料,其特征在于,所述石墨烯二与石墨烯一的质量比在之间。
3.根据权利要求1所述的锂电池导电浆料,其特征在于,所述石墨烯一的粒径D50为
4.根据权利要求1所述的锂电池导电浆料,其特征在于,所述石墨烯二的粒径D50为
5.一种如权利要求任意一项所述锂电池导电浆料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)将氧化还原法制备的还原氧化石墨烯粉体、分散剂一和溶剂一混合后的混合物通过砂磨机进行研磨,获得石墨烯一的浆料;
(2)将膨胀石墨粉体、分散剂二和溶剂二混合后的混合物通过砂磨机进行研磨,获得石墨烯二的浆料;
(3)将所述(2)制得的石墨烯二的浆料与所述(1)制得的石墨烯一的浆料进行混合分散。
6.根据权利要求5所述的锂电池导电浆料的制备方法,其特征在于,所述还原氧化石墨烯粉体的比表面积为
7.根据权利要求5所述的锂电池导电浆料的制备方法,其特征在于,所述分散剂一和分散剂二为聚偏氟乙烯。
8.根据权利要求5所述的锂电池导电浆料的制备方法,其特征在于,所述溶剂一和溶剂二为N-甲基吡咯烷酮。
9.根据权利要求5所述的锂电池导电浆料的制备方法,其特征在于,所述石墨烯粉体的质量百分比为所述分散剂一的质量百分比为所述膨胀石墨粉体的质量百分比为所述分散剂二的质量百分比为
10.根据权利要求5所述的锂电池导电浆料的制备方法,其特征在于,所述还原氧化石墨烯粉体通过如下方式制备获得:下向浓硫酸中加入天然石墨,搅拌完全溶解后,加入天然石墨质量倍数倍的高锰酸钾,在 搅拌然后温度控制在搅拌加水稀释反应液,加入双氧水搅拌,过滤,用酸和水充分洗涤至PH值至干燥,气流磨粉碎,得到氧化石墨烯粉末后,肼还原。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111129464A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 一种比表面可控的包覆改性高镍正极材料及其制备方法 |
CN111933949A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-13 | 东莞市海洲新材料科技有限公司 | 一种片径分布比例可调的石墨烯导电剂、其制备方法、负极及锂离子电池 |
CN113640581A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-12 | 常州第六元素材料科技股份有限公司 | 石墨烯导电性分析方法 |
CN115286952A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-04 | 广东一纳科技有限公司 | 应用于电泳漆的石墨烯复合粉体及其制备方法、以及电泳漆 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102502612A (zh) * | 2011-11-21 | 2012-06-20 | 南京工业大学 | 一种氧化还原制备石墨烯的方法 |
CN104795570A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-07-22 | 深圳市三顺中科新材料有限公司 | 一种用于锂离子电池正负极的复合导电浆料及其制备方法 |
CN106252712A (zh) * | 2016-08-20 | 2016-12-21 | 深圳市比克动力电池有限公司 | 一种锂离子二次电池 |
WO2017152853A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | Toray Advanced Materials Research Laboratories (China) Co., Ltd. | Graphene dispersion, method for producing electrode paste, and method for producing electrode |
CN107689452A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-02-13 | 多凌新材料科技股份有限公司 | 一种石墨烯复合导电浆料、其制备方法及应用 |
CN108550856A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-09-18 | 山东希诚新材料科技有限公司 | 碳纳米管/石墨烯复合导电浆料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-12-27 CN CN201811606957.5A patent/CN109728301B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102502612A (zh) * | 2011-11-21 | 2012-06-20 | 南京工业大学 | 一种氧化还原制备石墨烯的方法 |
CN104795570A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-07-22 | 深圳市三顺中科新材料有限公司 | 一种用于锂离子电池正负极的复合导电浆料及其制备方法 |
WO2017152853A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | Toray Advanced Materials Research Laboratories (China) Co., Ltd. | Graphene dispersion, method for producing electrode paste, and method for producing electrode |
CN106252712A (zh) * | 2016-08-20 | 2016-12-21 | 深圳市比克动力电池有限公司 | 一种锂离子二次电池 |
CN107689452A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-02-13 | 多凌新材料科技股份有限公司 | 一种石墨烯复合导电浆料、其制备方法及应用 |
CN108550856A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-09-18 | 山东希诚新材料科技有限公司 | 碳纳米管/石墨烯复合导电浆料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
MINZHEN CAI等: "Methods of graphite exfoliation", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY》 * |
刘万辉: "新型复合材料", 《复合材料 第2版》 * |
梁家旭等: "石墨烯化聚合物:一种兼具电子和离子传输通道的三维富碳高分子能源材料", 《物理化学学报》 * |
苏方远等: "用于锂离子电池的石墨烯导电剂:缘起、现状及展望", 《科学通报》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111129464A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 一种比表面可控的包覆改性高镍正极材料及其制备方法 |
CN111933949A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-13 | 东莞市海洲新材料科技有限公司 | 一种片径分布比例可调的石墨烯导电剂、其制备方法、负极及锂离子电池 |
CN111933949B (zh) * | 2020-08-18 | 2022-04-05 | 东莞市海洲新材料科技有限公司 | 一种片径分布比例可调的石墨烯导电剂、其制备方法、负极及锂离子电池 |
CN113640581A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-12 | 常州第六元素材料科技股份有限公司 | 石墨烯导电性分析方法 |
CN113640581B (zh) * | 2021-08-10 | 2023-12-15 | 常州第六元素材料科技股份有限公司 | 石墨烯导电性分析方法 |
CN115286952A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-04 | 广东一纳科技有限公司 | 应用于电泳漆的石墨烯复合粉体及其制备方法、以及电泳漆 |
CN115286952B (zh) * | 2022-08-30 | 2023-10-03 | 广东一纳科技有限公司 | 应用于电泳漆的石墨烯复合粉体及其制备方法、以及电泳漆 |
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