CN118136845A - 一种单壁碳纳米管导电浆料及其制备方法和应用 - Google Patents

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CN118136845A CN202410223639.XA CN202410223639A CN118136845A CN 118136845 A CN118136845 A CN 118136845A CN 202410223639 A CN202410223639 A CN 202410223639A CN 118136845 A CN118136845 A CN 118136845A
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Abstract

本申请涉及电池技术领域，提供了一种单壁碳纳米管导电浆料及其制备方法和应用。本申请提供的一种单壁碳纳米管导电浆料，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：单壁碳纳米管2～5％，石墨烯0.5～1％；洋葱碳0.5～2％，分散剂1～3％，增粘剂1～3％；溶剂86～95％。本申请选用单壁碳纳米管、石墨烯和洋葱碳进行组合，其中，单壁碳纳米管具有一维线状结构，石墨烯具有二维面状结构，洋葱碳具有三维球状结构，三种结构的碳材料复合形成了立体的导电网络结构，提高了导电浆料的导电性能。洋葱碳和石墨烯的加入增加了单壁碳纳米管之间的距离，使其不易团聚成小颗粒，提高了单壁碳纳米管的分散性。

Description

一种单壁碳纳米管导电浆料及其制备方法和应用
技术领域
本申请属于离子电池技术领域，尤其涉及一种单壁碳纳米管导电浆料及其制备方法和应用。
背景技术
离子电池随着新能源汽车的快速发展而逐渐受到重视。离子电池正负极材料中，一般需要加入导电剂，虽然导电剂在离子电池中的用量少，但其对于离子电池的循环性能、容量发挥、倍率性能等起着重要作用。现有常用的导电剂包括导电炭黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管以及石墨烯。
碳纳米管由于其高长径比，能够形成良好的三维网络结构，导电性能优异，广泛应用于锂电池导电剂。碳纳米管中的单壁碳纳米管由于其比表面积高、长径比大和良好的晶体结构，相比于多壁碳纳米管具有更好的导电性、导热性，而且单壁碳纳米管只需极低的添加量即可产生显著效果，为材料带来均匀永久的导电性及其它性能的提升。但由于其比表面积过大，导致其非常容易团聚，在各种溶剂中的分散度都很低。
因此，研究一种分散性能优异、稳定性好的单壁碳纳米管导电浆料，对于提高离子电池的性能具有重大意义。
发明内容
本申请的目的在于提供一种单壁碳纳米管导电浆料及其制备方法和应用，旨在解决单壁碳纳米管导电浆料分散性差的技术问题。
为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种单壁碳纳米管导电浆料，以所述单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：
第二方面，本申请提供一种单壁碳纳米管导电浆料的制备方法，包括以下步骤：
将所述单壁碳纳米管、所述洋葱碳和所述溶剂进行第一分散处理，得到混合物Ⅰ；
将所述混合物Ⅰ与所述石墨烯和所述分散剂进行第二分散处理，得到混合物Ⅱ；
将所述混合物Ⅱ与所述增粘剂进行第三分散处理，得到所述单壁碳纳米管导电浆料。
第三方面，本申请提供一种电极极片，包括集流体及设置在所述集流体至少一个表面的活性物质层，所述活性物质层的制备原料包括第一方面所述的单壁碳纳米管导电浆料或第二方面所述的制备方法制得的单壁碳纳米管导电浆料。
第四方面，本申请提供一种离子电池，包括第三方面所述的电极极片。
本申请第一方面提供的单壁碳纳米管导电浆料，选用单壁碳纳米管、石墨烯和洋葱碳进行组合，其中，单壁碳纳米管具有一维线状结构，石墨烯具有二维面状结构，洋葱碳具有三维球状结构，三种结构的碳材料复合形成了立体的导电网络结构，提高了导电浆料的导电性能。三维球状的洋葱碳和二维面状的石墨烯的加入增加了单壁碳纳米管之间的距离，使其不易团聚成小颗粒，提高了单壁碳纳米管的分散性。
本申请第二方面提供的单壁碳纳米管导电浆料的制备方法，该制备方法采用分段分散处理的方法，第一阶段，将洋葱碳与单壁碳纳米管和溶剂混合，三维球状的洋葱碳的加入增加了单壁碳纳米管之间的距离，使其不易团聚成小颗粒；第二阶段加入石墨烯和分散剂，二维面状的石墨烯穿插在单壁碳纳米管和洋葱碳的空隙中，进一步阻止了单壁碳纳米管之间的聚集效应，而且分散剂的加入，使得整个分散体系更加稳固。
本申请第三方面提供的一种电极极片，由于使用了本申请制备的单壁碳纳米管导电浆料，所以提升了导电能力。
本申请第四方面提供的一种离子电池，由于采用了本申请的电极极片，因此表现出优秀的循环性能、容量发挥及倍率性能。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在制作电池极片时，通常需加入一定量的导电物质，导电物质的加入可以使电极具有良好的充放电性能，其可以在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到手机微电流的作用，以减小电极的接触电阻，加速电子的移动速率。
碳纳米管是近年新兴的导电剂，它不仅能够在导电网络中充当“导线”的作用，同时它还具有双电层效应，可以发挥超级电容器的高倍率特性。而且碳纳米管的储锂容量，远大于石墨、无定形碳等传统碳材料。但由于碳纳米管表面活性较高，在制备电极时存在不易分散的问题。
基于此，本申请实施例第一方面提供一种单壁碳纳米管导电浆料，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：
单壁碳纳米管是只由一个原子层的碳排列而成的管状结构，呈纤维类似长柱状，内部中空，单壁碳纳米管的物理和化学性能比多壁碳纳米管更稳定，因为其结构简单、均匀一致性好，且缺陷少，化学性质稳定。
石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的碳材料，它具有高硬度、高导热性和高导电性的特点。
洋葱碳又名碳洋葱，是一种巨型富勒烯，其由若干层同心球状的石墨壳层嵌套而成，因其与洋葱具有类似的同心多层结构而得名。洋葱碳是一种球形碳纳米材料，相较于碳纳米管与石墨烯，洋葱碳具有更大的比表面积以及良好的孔结构。
本申请的单壁碳纳米管导电浆料，选用单壁碳纳米管、石墨烯和洋葱碳进行组合，其中，单壁碳纳米管具有一维线状结构，石墨烯具有二维面状结构，洋葱碳具有三维球状结构，三种结构的碳材料复合形成了立体的导电网络结构，提高了导电浆料的导电性能。三维球状的洋葱碳和二维面状的石墨烯的加入增加了单壁碳纳米管之间的距离，使其不易团聚成小颗粒，提高了单壁碳纳米管的分散性。
同时，本申请还提出了各组分的质量占比范围，控制单壁碳纳米管的占比为2～5％，石墨烯的占比为0.5～1％，洋葱碳的占比为0.5～2％，三种材料在上述范围内，有利于单壁碳纳米管在导电浆料中的分散及导电网络的形成。如果石墨烯及洋葱碳的含量过高的话，则单壁碳纳米管的相对含量将减少，不利于导电网络的形成；如果石墨烯及洋葱碳的含量过低的话，则单壁碳纳米管的相对含量过高，易团结形成颗粒，不利于分散。控制分散剂的质量占比在1～3％范围内，可以进一步提高单壁碳纳米管在导电浆料中的分散性。控制增粘剂的质量占比在1～3％范围内，配合溶剂的质量占比在86～95％范围内，可以使得单壁碳纳米管具有合适的流动性，进一步提高单壁碳纳米管在导电浆料中的分散性和稳定性。
在一些实施例中，单壁碳纳米管的管径为0.4～2.0nm，管长为5～100μm，长径比≥5000，灰分≤1.0％，纯度≥95％，IG/ID≥30。单壁碳纳米管作为一种优良的导电材料，管径、长度、杂质含量、纯度等是影响碳纳米管导电性能的重要因素。管径越细、长度越长，导电性能越好。碳纳米管的灰分是指在加热条件下，通过煅烧将样品中的有机成分完全煅烧后残留下来的无机成分质量百分比。灰分越低，说明杂质含量越低。IG/ID比值与碳材料结构相关，在拉曼光谱中，IG峰表示了晶格振动和有序程度，ID峰表示了碳材料中的缺陷和无序程度，IG/ID比值越大，说明缺陷越小、有序程度越高，说明碳材料的结构较为完整和稳定。
在一些实施例中，单壁碳纳米管的管径为1.0～2.0nm，管长为10～20μm，长径比为5000～20000，IG/ID为60～180。选用上述规格范围内的单壁碳纳米管，不仅导电性能好，而且与石墨烯、洋葱碳等组分制备得到的导电浆料分散性好，导电性佳。
例如，可以选择单壁碳纳米管规格参数为：管径为2.0nm，管长为10μm，长径比为5000，灰分为1.0％，单壁管纯度为95％，IG/ID为80。
或者例如，可以选择单壁碳纳米管规格参数为：管径为1.5nm，管长为15μm，长径比为10000，灰分为1.0％，单壁管纯度为95％，IG/ID为110。
或者例如，可以选择单壁碳纳米管规格参数为：管径为1.0nm，管长为20μm，长径比为20000，灰分为1.0％，单壁管纯度为95％，IG/ID为160。
在一些实施例中，分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。这些分散剂具有优异的溶解性、成膜性及化学稳定性。
在一些实施例中，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。
在一些实施例中，增粘剂包括聚偏氟乙烯、聚丙乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶中的至少一种。这些增粘剂具有良好的粘结性能和稳定性。
在一些实施例中，增粘剂为聚偏氟乙烯。
在一些实施例中，溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、去离子水、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。
在一些实施例中，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
当分散剂选用聚乙烯吡咯烷酮，增粘剂选用聚偏氟乙烯，溶剂选用N-甲基吡咯烷酮时，更加有利于配方中单壁碳纳米管、石墨烯和洋葱碳的分散及形成稳定的导电浆料。
本申请实施例第二方面提供一种单壁碳纳米管导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
S1:将单壁碳纳米管、洋葱碳和溶剂进行第一分散处理，得到混合物Ⅰ；
S2:将混合物Ⅰ与石墨烯和分散剂进行第二分散处理，得到混合物Ⅱ；
S3:将混合物Ⅱ与增粘剂进行第三分散处理，得到单壁碳纳米管导电浆料。
本申请提供的单壁碳纳米管导电浆料的制备方法，工艺可操作性强，适用于工业化生产，且能够有效提升单壁碳纳米管在导电浆料中的分散性。该制备方法采用分段分散处理的方法，第一阶段，将洋葱碳与单壁碳纳米管和溶剂混合，三维球状的洋葱碳的加入增加了单壁碳纳米管之间的距离，使其不易团聚成小颗粒；第二阶段加入石墨烯和分散剂，二维面状的石墨烯穿插在单壁碳纳米管和洋葱碳的空隙中，进一步阻止了单壁碳纳米管之间的聚集效应，而且分散剂的加入，使得整个分散体系更加稳固。
在一些实施例中，步骤S1中，将单壁碳纳米管、洋葱碳和溶剂进行第一分散处理，得到混合物Ⅰ，具体包括以下步骤：将配方量的单壁碳纳米管、洋葱碳和溶剂加入砂磨机中进行第一分散处理，分散转速为500～600rpm，分散温度为50～60℃，分散时间为50～60min，得到混合物Ⅰ。该步骤为单壁碳纳米管和洋葱碳的混合分散，由于单壁碳纳米管易团聚，分散难度大，所以分散温度需要稍高一些，分散时间长一些，因此分散温度控制在50～60℃范围内，分散时间控制在50～60min。
在一些实施例中，步骤S2中，将混合物Ⅰ与石墨烯和分散剂进行第二分散处理，得到混合物Ⅱ，具体包括以下步骤：在混合物Ⅰ中加入石墨烯和分散剂进行第二分散处理，分散转速为600～700rpm，分散温度为40～50℃，分散时间为40～50min，得到混合物Ⅱ。该步骤为加入石墨烯和分散剂进行分散，温度可以降低至40～50℃。
在一些实施例中，步骤S3中，将混合物Ⅱ与增粘剂进行第三分散处理，得到单壁碳纳米管导电浆料，具体包括以下步骤：在混合物Ⅱ中加入增粘剂进行第三分散处理，分散转速为700～900rpm，分散温度为60～70℃，分散时间为90～120min，得到单壁碳纳米管导电浆料。该步骤在混合物Ⅲ中加入了增粘剂，体系粘度增大，所以分散温度和分散时间相较于第一阶段和第二阶段有所上升，控制分散温度在60～70℃，分散时间在90～120min范围内，可以稳定分散状态，形成稳定的分散体系。
本申请实施例第三方面提供一种电极极片，包括集流体及设置在集流体至少一个表面的活性物质层，活性物质层的制备原料包括第一方面的单壁碳纳米管导电浆料或第二方面的制备方法制得的单壁碳纳米管导电浆料。该电极极片由于使用了本申请制备的单壁碳纳米管导电浆料，所以提升了导电能力。
本申请实施例第四方面提供一种离子电池，包括第三方面的电极极片。该离子电池由于采用了本申请的电极极片，因此表现出优秀的循环性能、容量发挥及倍率性能。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
本实施例提供一种单壁碳纳米管导电浆料，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：单壁碳纳米管3％，石墨烯0.5％；洋葱碳1％，聚乙烯吡咯烷酮2％，聚偏氟乙烯2.5％；N-甲基吡咯烷酮91％。其中，单壁碳纳米管的规格为：管径为2.0nm，管长为10μm，长径比为5000，灰分为1.0％，单壁管纯度为95％，IG/ID为80。
其制备方法包括以下步骤：
S1：将单壁碳纳米管、洋葱碳和溶剂(N-甲基吡咯烷酮)加入砂磨机中进行第一分散处理，分散时间为60min，分散转速为550rpm，分散温度为60℃，得到混合物Ⅰ；
S2：在混合物Ⅰ中加入石墨烯和分散剂(聚乙烯吡咯烷酮)进行第二分散处理，分散时间为50min，分散转速为650rpm，分散温度为50℃。
S3：在混合物Ⅱ中加入增粘剂(聚偏氟乙烯)进行第三分散处理，分散时间为100min，分散转速为800rpm，分散温度为60℃，即得到单壁碳纳米管导电浆料。
实施例2
本实施例提供一种单壁碳纳米管导电浆料，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：单壁碳纳米管2.5％，石墨烯0.5％；洋葱碳0.7％，聚乙烯吡咯烷酮2％，聚偏氟乙烯2％；N-甲基吡咯烷酮92.3％。其中，单壁碳纳米管的规格参数为：管径为1.0nm，管长为20μm，长径比为20000，灰分为1.0％，单壁管纯度为95％，IG/ID为160。
其制备方法包括以下步骤：
S1：将单壁碳纳米管、洋葱碳和溶剂(N-甲基吡咯烷酮)加入砂磨机中进行第一分散处理，分散时间为55min，分散转速为600rpm，分散温度为55℃，得到混合物Ⅰ；
S2：在混合物Ⅰ中加入石墨烯和分散剂(聚乙烯吡咯烷酮)进行第二分散处理，分散时间为45min，分散转速为600rpm，分散温度为50℃。
S3：在混合物Ⅱ中加入增粘剂(聚偏氟乙烯)进行第三分散处理，分散时间为120min，分散转速为800rpm，分散温度为65℃，即得到单壁碳纳米管导电浆料。
实施例3
本实施例提供一种单壁碳纳米管导电浆料，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：单壁碳纳米管5％，石墨烯1％；洋葱碳2％，聚乙烯吡咯烷酮2％，聚偏氟乙烯2％；N-甲基吡咯烷酮88％。单壁碳纳米管的规格同实施例1。
其制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供一种单壁碳纳米管导电浆料，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：单壁碳纳米管2％，石墨烯0.5％；洋葱碳0.5％，聚乙烯吡咯烷酮2％，聚偏氟乙烯2％；N-甲基吡咯烷酮93％。单壁碳纳米管的规格同实施例1。
其制备方法与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供一种单壁碳纳米管导电浆料，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：单壁碳纳米管4.5％，石墨烯0.5％；洋葱碳0.5％，聚乙烯吡咯烷酮2％，聚偏氟乙烯2.5％；N-甲基吡咯烷酮90％。单壁碳纳米管的规格同实施例1。
其制备方法与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供一种单壁碳纳米管导电浆料，该导电浆料的组分与实施例1相同。单壁碳纳米管的规格同实施例1。
其制备方法包括以下步骤：
将单壁碳纳米管、洋葱碳和溶剂(N-甲基吡咯烷酮)、石墨烯、分散剂(聚乙烯吡咯烷酮)、增粘剂(聚偏氟乙烯)一起加入砂磨机中进行分散处理，分散时间为240min，分散转速为800rpm，分散温度为60℃，得到该单壁碳纳米管导电浆料。
对比例1
本对比例提供一种单壁碳纳米管导电浆料，该导电浆料不包括石墨烯和洋葱碳，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：单壁碳纳米管4.5％，聚乙烯吡咯烷酮2％，聚偏氟乙烯2.5％；N-甲基吡咯烷酮91％。单壁碳纳米管的规格同实施例1。
其制备方法包括以下步骤：
S1：将单壁碳纳米管和溶剂(N-甲基吡咯烷酮)加入砂磨机中进行第一分散处理，分散时间为60min，分散转速为550rpm，分散温度为60℃，得到混合物Ⅰ；
S2：在混合物Ⅰ中加入分散剂(聚乙烯吡咯烷酮)进行第二分散处理，分散时间为50min，分散转速为650rpm，分散温度为50℃。
S3：在混合物Ⅱ中加入增粘剂(聚偏氟乙烯)进行第三分散处理，分散时间为100min，分散转速为800rpm，分散温度为60℃，即得到单壁碳纳米管导电浆料。
对比例2
本对比例提供一种单壁碳纳米管导电浆料，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：单壁碳纳米管1.3％，石墨烯1.5％；洋葱碳1.9％，聚乙烯吡咯烷酮2％，聚偏氟乙烯2.5％；N-甲基吡咯烷酮91％。单壁碳纳米管的规格同实施例1。
其制备方法与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种单壁碳纳米管导电浆料，该导电浆料不包括洋葱碳，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：单壁碳纳米管3％，石墨烯0.5％；聚乙烯吡咯烷酮2％，聚偏氟乙烯2.5％；N-甲基吡咯烷酮92％。单壁碳纳米管的规格同实施例1。
其制备方法包括以下步骤：
S1：将单壁碳纳米管和溶剂(N-甲基吡咯烷酮)加入砂磨机中进行第一分散处理，分散时间为60min，分散转速为550rpm，分散温度为60℃，得到混合物Ⅰ；
S2：在混合物Ⅰ中加入石墨烯和分散剂(聚乙烯吡咯烷酮)进行第二分散处理，分散时间为50min，分散转速为650rpm，分散温度为50℃。
S3：在混合物Ⅱ中加入增粘剂(聚偏氟乙烯)进行第三分散处理，分散时间为100min，分散转速为800rpm，分散温度为60℃，即得到单壁碳纳米管导电浆料。
对比例4
本对比例提供一种单壁碳纳米管导电浆料，该导电浆料不包括石墨烯，以单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：单壁碳纳米管3％，洋葱碳1％，聚乙烯吡咯烷酮2％，聚偏氟乙烯2.5％；N-甲基吡咯烷酮92.5％。单壁碳纳米管的规格同实施例1。
其制备方法包括以下步骤：
S1：将单壁碳纳米管、洋葱碳和溶剂(N-甲基吡咯烷酮)加入砂磨机中进行第一分散处理，分散时间为60min，分散转速为550rpm，分散温度为60℃，得到混合物Ⅰ；
S2：在混合物Ⅰ中加入分散剂(聚乙烯吡咯烷酮)进行第二分散处理，分散时间为50min，分散转速为650rpm，分散温度为50℃。
S3：在混合物Ⅱ中加入增粘剂(聚偏氟乙烯)进行第三分散处理，分散时间为100min，分散转速为800rpm，分散温度为60℃，即得到单壁碳纳米管导电浆料。
实施例1～6及对比例1～4的单壁碳纳米管导电浆料中各组分占比见表1。
表1
性能测试
按照磷酸铁锂、聚偏氟乙烯(PVDF)、单壁碳纳米管导电浆料固含物的质量比94:2:0.6配置正极配料，加入N-甲基吡咯烷酮，调节固含量至55％，放入双行星搅拌机进行真空高速匀浆，调节公转速度2000rpm，自转速度800rpm，匀浆20分钟后涂布于集流体上，80℃条件下烘干，在40kg压力下测试压片电阻。测试结果如表2所示。
电池组装与测试：
剪裁上述极片作为正极，以锂片为负极，制备成CR2032扣式电池，于蓝电测试系统进行测试。充放电条件设置为：充电至截止电压4.2V，放电至截止电压2.5V，依次以0.1C，0.5C，1C，3C，5C循环各5周。测试结果如表2所示。
表2
项目 压片电阻(Ω) 0.1C放电容量(mAh/g) 5C放电容量(mAh/g)
实施例1 0.912 171.21 137.36
实施例2 0.935 168.75 135.25
实施例3 0.938 167.21 134.32
实施例4 0.922 170.96 136.56
实施例5 0.947 167.84 133.45
实施例6 1.376 158.67 119.85
对比例1 3.946 131.27 100.35
对比例2 1.575 153.32 115.76
对比例3 2.057 146.35 109.33
对比例4 1.828 150.53 111.62
由表2的性能测试结果可知，实施例1～实施例6的导电性及放电容量性能明显优于对比例1～对比例4。
其中，实施例1～实施例5的性能结果更佳，与不添加石墨烯和洋葱碳的对比例1相比，实施例1～5的压片电阻从3.946Ω下降至1Ω以下，导电性能和放电容量提高；与不添加洋葱碳的对比例3相比，实施例1～5的压片电阻从2.057Ω下降至1Ω以下，导电性能和放电容量提高；与不添加石墨烯的对比例4相比，实施例1～5的压片电阻从1.828Ω下降至1Ω以下，导电性能和放电容量提高。从以上数据可以看出，添加洋葱碳和石墨烯可以提高单壁碳纳米管导电浆料的导电性，且洋葱碳和石墨烯缺一不可。
实施例6的组分配方与实施例1相同，但制备方法变为将所有组分一同加入分散，因此影响了单壁碳纳米管的分散均匀性，从而影响了导电网络的形成，导电性能下降，其性能效果虽不如实施例1，但优于所有对比例。
对比例1仅为单壁碳纳米管，不添加石墨烯和洋葱碳，使得浆料整体导电性能下降明显；对比例2改变了单壁碳纳米管、石墨烯和洋葱碳的质量比，单壁碳纳米管在导电浆料中的质量占比为1.3％，使得其导电性能不如实施例1～实施例6，说明将单壁碳纳米管、石墨烯和洋葱碳的组分占比控制在本申请范围内，获得的导电浆料的性能更佳。对比例3的组分中没有洋葱碳，对比例4的组分中没有石墨烯，可以看出，缺少石墨烯和洋葱碳中的任一种，都会使得浆料的电阻升高、导电性能下降。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单壁碳纳米管导电浆料，其特征在于，以所述单壁碳纳米管导电浆料的总重量为100％计，包括如下重量百分比的组分：
2.如权利要求1所述的单壁碳纳米管导电浆料，其特征在于，所述单壁碳纳米管的管径为0.4～2.0nm，管长为5～100μm，长径比≥5000，灰分≤1.0％，纯度≥95％，IG/ID≥30。
3.如权利要求2所述的单壁碳纳米管导电浆料，其特征在于，所述单壁碳纳米管的管径为1.0～2.0nm，管长为10～20μm，长径比为5000～20000，IG/ID为60～180。
4.如权利要求1-3任一项所述的单壁碳纳米管导电浆料，其特征在于，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种；和/或，
所述增粘剂包括聚偏氟乙烯、聚丙乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶中的至少一种；和/或，
所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、去离子水、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。
5.如权利要求4所述的单壁碳纳米管导电浆料，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述增粘剂为聚偏氟乙烯，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
6.如权利要求1～5任一项所述的单壁碳纳米管导电浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述单壁碳纳米管、所述洋葱碳和所述溶剂进行第一分散处理，得到混合物Ⅰ；
将所述混合物Ⅰ与所述石墨烯和所述分散剂进行第二分散处理，得到混合物Ⅱ；
将所述混合物Ⅱ与所述增粘剂进行第三分散处理，得到所述单壁碳纳米管导电浆料。
7.如权利要求6所述的单壁碳纳米管导电浆料的制备方法，其特征在于，所述第一分散处理的工艺条件包括：分散转速为500～600rpm，分散温度为50～60℃，分散时间为50～60min。
8.如权利要求6或7所述的单壁碳纳米管导电浆料的制备方法，其特征在于，所述第二分散处理的工艺条件包括：分散转速为600～700rpm，分散温度为40～50℃，分散时间为40～50min；和/或，
所述第三分散处理的工艺条件包括：分散转速为700～900rpm，分散温度为60～70℃，分散时间为90～120min。
9.一种电极极片，其特征在于，包括集流体及设置在所述集流体至少一个表面的活性物质层，所述活性物质层的制备原料包括权利要求1～5中任一项所述的单壁碳纳米管导电浆料或权利要求6～8中任一项所述的制备方法制得的单壁碳纳米管导电浆料。
10.一种离子电池，其特征在于，所述离子电池包括权利要求9所述的电极极片。
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