WO2022250461A1 - 도전재 분산액 - Google Patents

도전재 분산액 Download PDF

Info

Publication number
WO2022250461A1
WO2022250461A1 PCT/KR2022/007451 KR2022007451W WO2022250461A1 WO 2022250461 A1 WO2022250461 A1 WO 2022250461A1 KR 2022007451 W KR2022007451 W KR 2022007451W WO 2022250461 A1 WO2022250461 A1 WO 2022250461A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductive material
formula
material dispersion
weight
carbon nanotubes
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/007451
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
주효숙
유흥식
김동현
문일재
최현
김우하
윤성수
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to US18/025,783 priority Critical patent/US20230348734A1/en
Priority to EP22811652.1A priority patent/EP4199155A1/en
Priority to CN202280006389.3A priority patent/CN116171261A/zh
Publication of WO2022250461A1 publication Critical patent/WO2022250461A1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C01B32/168—After-treatment
    • C01B32/174—Derivatisation; Solubilisation; Dispersion in solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D115/00—Coating compositions based on rubber derivatives
    • C09D115/005—Hydrogenated nitrile rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D131/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid, or of a haloformic acid; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D131/02—Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C09D131/04—Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/45—Anti-settling agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2202/00—Structure or properties of carbon nanotubes
    • C01B2202/02—Single-walled nanotubes
    • 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
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a conductive material dispersion comprising single-walled carbon nanotubes, a dispersing agent, a dispersing agent, and a dispersion medium, wherein the dispersing agent includes polyvinyl butyral and hydrogenated nitrile butadiene rubber, and the dispersing aid includes a specific compound.
  • the dispersing agent includes polyvinyl butyral and hydrogenated nitrile butadiene rubber
  • the dispersing aid includes a specific compound.
  • a secondary battery is a representative example of an electrochemical device using such electrochemical energy, and its use area is gradually expanding.
  • a cathode of a secondary battery includes a cathode active material, a conductive material, and a binder.
  • Carbon nanotubes may be used as the conductive material to improve the conductivity of the anode.
  • the resistance of the electrode can be further reduced.
  • a conductive material dispersion in which the single-walled carbon nanotubes are dispersed is first formed during the manufacture of the positive electrode, and then a positive electrode slurry is prepared using the conductive material dispersion.
  • a high-pressure homogenizer is used to prepare the conductive material dispersion. Specifically, in a high-pressure homogenizer, a pre-mixed solution containing bundled single-walled carbon nanotubes, a dispersing agent, and a dispersing medium passes through a nozzle with a diameter of 150 ⁇ m at a high pressure of 1,500 bar. A shear force is applied to the single-walled carbon nanotubes to cause dispersion of the bundled single-walled carbon nanotubes.
  • One problem to be solved by the present invention is to provide a conductive material dispersion having a low viscosity and capable of applying a dispersion process through a high-pressure homogenizer among conductive material dispersions having the same solid content.
  • the present invention includes single-walled carbon nanotubes, a dispersing agent, a dispersing aid, and a dispersion medium, wherein the dispersing agent includes polyvinyl butyral and hydrogenated nitrile butadiene rubber, and the dispersing aid includes the following A conductive material dispersion containing the compound of Formula 1 is provided.
  • A is a structure containing 4 or more aromatic rings and having 16 to 50 carbon atoms including nitrogen
  • R is a structure containing an anionic functional group
  • n is an integer of 1 to 5 .
  • the bundled single-walled carbon nanotubes when preparing a conductive material dispersion, can be effectively debundled after pre-mixing, so that the conductive material dispersion can be prepared through a high-pressure homogenizer, a conductive material dispersion having the same solid content In comparison, single-walled carbon nanotubes can be effectively dispersed in the conductive material dispersion.
  • the electrode manufacturing yield can be improved by the high solid content of the conductive material dispersion.
  • the viscosity of the conductive material dispersion may be at a low level, the transfer of the conductive material dispersion may be smooth, and the processability of manufacturing the anode may be greatly improved.
  • D 50 may be defined as a particle size corresponding to 50% of the cumulative volume in the particle size distribution curve.
  • the D 50 can be measured using, for example, a laser diffraction method.
  • the laser diffraction method is generally capable of measuring particle diameters of several millimeters in the submicron region, and can obtain results with high reproducibility and high resolution.
  • the equipment used for the measurement was a Mastersizer 3000 from Malvern, and the average value after measuring D 50 three times was used as the final D 50 .
  • the viscosity was measured at 25° C. and 1 rpm using a viscometer TV-22 manufactured by TOKI.
  • the conductive material dispersion according to an embodiment of the present invention includes single-walled carbon nanotubes, a dispersing agent, a dispersing aid, and a dispersing medium, the dispersing agent including polyvinyl butyral and hydrogenated nitrile butadiene rubber, and the dispersing agent including polyvinyl butyral and hydrogenated nitrile butadiene rubber.
  • the adjuvant may be a conductive material dispersion containing a compound represented by Formula 1 below.
  • A is a structure containing 4 or more aromatic rings and having 16 to 50 carbon atoms including nitrogen
  • R is a structure containing an anionic functional group
  • n is an integer of 1 to 5 .
  • the conductive material dispersion liquid may correspond to a conductive material dispersion liquid used for manufacturing an electrode of a secondary battery.
  • the single-walled carbon nanotube has a cylindrical fullerene-based structure, and refers to a long, hollow tube-shaped carbon structure having a film made of a single layer of carbon atoms as a wall.
  • D 50 of the single-walled carbon nanotubes may be 0.4 ⁇ m to 100 ⁇ m, specifically 1 ⁇ m to 50 ⁇ m, more specifically 1 ⁇ m to 30 ⁇ m, for example, 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the D 50 of the bundled single-walled carbon nanotubes which are raw materials used in the preparation of the conductive material dispersion
  • the D 50 of the single-walled carbon nanotubes is 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the tubes are debundled to some extent and the bundled single-walled carbon nanotubes are dispersed and present in the conductive material dispersion after applying the high-pressure homogenizer.
  • the D 50 is lower, it means that the single-walled carbon nanotubes are uniformly dispersed in the conductive material dispersion having the same solid content.
  • the single-walled carbon nanotubes may be included in the conductive material dispersion in an amount of 0.01% to 5% by weight, specifically 0.01% to 1% by weight, more specifically 0.05% to 0.8% by weight, such as It may be included in 0.1% by weight to 0.6% by weight.
  • the dispersant serves to ensure that the single-walled carbon nanotubes are smoothly dispersed in the conductive material dispersion to have a desired particle size, and to ensure that the single-walled carbon nanotubes are uniformly dispersed in the conductive material dispersion.
  • the dispersant may be included in 10 parts by weight to 2,000 parts by weight, specifically 10 parts by weight to 1,000 parts by weight, more specifically 30 parts by weight to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the single-walled carbon nanotubes.
  • the single-walled carbon nanotubes may be smoothly dispersed, the particle size of the single-walled carbon nanotubes may have a low value, and the viscosity of the conductive material dispersion may be controlled to an appropriate level.
  • the dispersant may include polyvinyl butyral and hydrogenated nitrile butadiene rubber.
  • the polyvinyl butyral can effectively debundling the bundled single-walled carbon nanotubes and control the viscosity of the conductive material dispersion to an appropriate level.
  • the polyvinyl butyral may be a polymer including a vinyl butyral unit, a vinyl alcohol unit, and a vinyl acetate unit.
  • the polyvinyl butyral may include a unit represented by Chemical Formula 2-1, a unit represented by Chemical Formula 2-2, and a unit represented by Chemical Formula 2-3
  • the vinyl butyral unit may include a unit represented by Chemical Formula 2-1
  • vinyl The alcohol unit may correspond to a unit of Formula 2-2
  • the vinyl acetate unit may correspond to a unit of Formula 2-3.
  • the vinyl alcohol unit may be included in the polyvinyl butyral at 22% to 50% by weight, specifically 23% to 45% by weight, more specifically 24% to 40% by weight can be included as
  • the polyvinyl butyral can be easily adsorbed to the single-walled carbon nanotubes included in the bundled single-walled carbon nanotubes when the conductive material dispersion is prepared, so that the bundled single-walled carbon nanotubes Since it can be smoothly debundled, it is easy to apply a high-pressure homogenizer, and a conductive material dispersion having a lower viscosity than a conductive material dispersion having the same solid content can be prepared.
  • the polyvinyl butyral can be smoothly dissolved in the dispersion medium, the polyvinyl butyral can be uniformly adsorbed to the bundled single-walled carbon nanotubes. Accordingly, debundling of the bundled single-walled carbon nanotubes can be effectively performed.
  • the polyvinyl butyral may be included in the dispersant in an amount of 50% to 85% by weight, specifically 55% to 80% by weight, and more specifically 65% to 80% by weight.
  • the bundled single-walled carbon nanotubes are effectively debundled, and the prepared conductive material dispersion may have a low viscosity.
  • the weight average molecular weight of the polyvinyl butyral may be 10,000 g/mol to 150,000 g/mol, specifically 10,000 g/mol to 500,000 g/mol, and more specifically 10,000 g/mol to 300,000 g/mol It may be, for example, 15,000 g / mol to 30,000 g / mol.
  • the polyvinyl butyral can be easily dissolved in the dispersion medium, so that the debundling of the bundled carbon nanotubes is easy, and the preparation of the conductive material dispersion through the high-pressure homogenizer is more smooth, and the prepared conductive material The viscosity of the dispersion may be at a low level.
  • the hydrogenated nitrile butadiene rubber serves to lower the viscosity of the conductive material dispersion and is relatively easily dissolved in the dispersion medium so that the carbon nanotubes can be uniformly dispersed in the conductive material dispersion.
  • the acrylonitrile unit may be included in an amount of 5 wt% to 50 wt%, specifically 10 wt% to 50 wt%, and more specifically 20 wt% to 45 wt%.
  • the single-walled carbon nanotubes may be smoothly dispersed in the conductive material dispersion, and the viscosity of the conductive material dispersion may be at a low level.
  • the hydrogenated nitrile butadiene rubber may be included in the dispersant in an amount of 15% to 50% by weight, specifically 20% to 45% by weight, more specifically 20% to 35% by weight.
  • the particle size of the single-walled carbon nanotubes can be controlled to a low level, and the viscosity of the conductive material dispersion can be reduced due to excellent compatibility with the dispersion medium.
  • the hydrogenated nitrile butadiene rubber may have a weight average molecular weight of 10,000 g/mol to 700,000 g/mol, specifically 50,000 g/mol to 600,000 g/mol, and more specifically 200,000 g/mol to 500,000 g/mol. can be When the above range is satisfied, the viscosity of the conductive material dispersion may be lowered, and the hydrogenated nitrile butadiene rubber is easily dissolved in the dispersion medium, and the bundled single-walled carbon nanotubes are effectively dispersed so that the single-walled carbon nanotubes are uniform in the conductive material dispersion. may be distributed and present.
  • the weight ratio of the polyvinyl butyral and the hydrogenated nitrile butadiene rubber may be 5:5 to 9.8:0.2, specifically 5.5:4.5 to 9.5:0.5, and more specifically 6:4 to 9:1. have.
  • the single-walled carbon nanotubes may be more uniformly dispersed in the conductive material dispersion, and the viscosity of the conductive material dispersion may have a lower level. Accordingly, the resistance of the manufactured battery may be reduced and processability may be improved.
  • the dispersing aid is disposed on the surface of the single-walled carbon nanotubes in the bundled single-walled carbon nanotubes when the conductive material dispersion is prepared so that polyvinyl butyral and hydrogenated nitrile butadiene rubber can be well adsorbed on the single-walled carbon nanotubes.
  • the dispersing aid is significant in that it creates an environment in which the single-walled carbon nanotubes can be smoothly dispersed by polyvinyl butyral and hydrogenated nitrile butadiene rubber.
  • the dispersing aid may include a compound represented by Formula 1 below.
  • A may be a structure containing 4 or more aromatic rings and containing 16 to 50 carbon atoms including nitrogen.
  • R may be a structure containing an anionic functional group.
  • the n may be an integer of 1 to 5.
  • the dispersion aid is smoothly positioned on the bundled carbon nanotubes by ⁇ - ⁇ bonds between the dispersion aid and the bundled carbon nanotubes.
  • a in Formula 1 includes 4 or more aromatic rings, the dispersion aid is smoothly positioned on the bundled carbon nanotubes by ⁇ - ⁇ bonds between the dispersion aid and the bundled carbon nanotubes.
  • A includes nitrogen, compatibility between the dispersion aid and the dispersion medium is excellent, and the hydrogenated nitrile butadiene can be easily attached onto the bundled carbon nanotubes.
  • the aromatic ring may be a benzene ring.
  • the aromatic rings may be adjacent to each other to form a polycyclic ring.
  • the A may include any one selected from the group consisting of a pyrene group, a crysene group, a perylene group, and a phthalocyanine group.
  • the phthalocyanine group may not include or include a metal, and the metal may be at least one selected from the group consisting of copper, aluminum, and zinc.
  • the polyvinyl butyral and the hydrogenated nitrile butadiene rubber may be effectively adsorbed to the bundled carbon nanotubes by R, which is a structure including an anionic functional group. Accordingly, when preparing the conductive material dispersion, the bundled single-walled carbon nanotubes can be effectively debundled after pre-mixing, and the conductive material dispersion can be prepared through a high-pressure homogenizer, which is comparable among conductive material dispersions having the same solid content. In this case, single-walled carbon nanotubes can be effectively dispersed in the conductive material dispersion.
  • the electrode manufacturing yield can be improved by the high solid content of the conductive material dispersion.
  • the viscosity of the conductive material dispersion may be at a low level, the transfer of the conductive material dispersion may be smooth, and the processability of manufacturing the anode may be greatly improved.
  • R may be a structure containing an anionic functional group, and specifically, the anionic functional group may be at least one selected from the group consisting of -SO 3 - , -COO - , and -PO 4 - .
  • the plurality of R's may be the same as or different from each other.
  • the n may be an integer of 1 to 5, specifically may be an integer of 1 to 3.
  • the compound of Formula 1 may be at least one selected from a compound of Formula 1-1 and a compound of Formula 1-2 below.
  • R a and R b may each independently be a structure containing an anionic functional group.
  • the anionic functional group may include at least one functional group structure selected from the group consisting of -SO 3 - , -COO - , and -PO 4 - in the functional group.
  • the M may be at least one selected from the group consisting of copper, aluminum, and zinc.
  • the R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 may each independently be an anionic functional group, specifically -SO 3 - .
  • Each of a, b, c, and d may independently be an integer of 0 to 4, but at least one of a, b, c, and d is an integer of 1 to 4.
  • the conductive material dispersion may have a lower viscosity due to effective adsorption of the phthalocyanyl structure and the single-walled carbon nanotubes.
  • the compound represented by Chemical Formula 1-1 may specifically include at least one of a compound represented by Chemical Formula 1-1A and a compound represented by Chemical Formula 1-1B.
  • the compound represented by Chemical Formula 1-2 may specifically include at least one of a compound represented by Chemical Formula 1-2A and a compound represented by Chemical Formula 1-2B.
  • the dispersion aid may be included in an amount of 1 part by weight to 50 parts by weight, specifically 5 parts by weight to 35 parts by weight, more specifically 5 parts by weight to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the single-walled carbon nanotubes. .
  • the polyvinyl butyral and the hydrogenated nitrile butadiene rubber can be smoothly attached to the single-walled carbon nanotubes, so that the single-walled carbon nanotubes are effectively dispersed. It is easy to control the particle size of single-walled carbon nanotubes and the viscosity of the conductive material dispersion.
  • the weight ratio of the dispersing agent and the dispersing aid may be 1:0.03 to 1:0.18, specifically 1:0.045 to 1:0.150.
  • the particle size of the single-walled carbon nanotubes may be low, and the viscosity of the conductive material dispersion may be low.
  • the dispersant can be well adsorbed on the surface of the single-walled carbon nanotubes, the high-pressure homogenizer process can proceed smoothly.
  • the weight ratio is 1:0.045 to 1:0.150, the viscosity of the conductive material dispersion may be formed at a lower level.
  • the dispersion medium may be N-methyl-2-pyrrolidone (N-Methyl-2-Pyrrolidone, NMP).
  • the solid content of the conductive material dispersion may be 0.01 wt% to 5 wt%, specifically 0.05 wt% to 4 wt%, and more specifically 0.1 wt% to 3 wt%.
  • the viscosity of the conductive material dispersion is excessively high.
  • the viscosity of the conductive material dispersion can be adjusted to a low level by using the dispersant of the present invention, there is no problem in preparing and using the conductive material dispersion with the solid content.
  • the viscosity of the conductive material dispersion in which phase separation does not occur may be 50 Pa ⁇ s or less, specifically, 0.1 Pa ⁇ s to 40 Pa ⁇ s. When the viscosity range is satisfied, the transfer of the conductive material dispersion is smooth, and the processability of manufacturing the anode can be greatly improved.
  • Bundled single-walled carbon nanotubes, a dispersing agent, and a dispersing aid were prepared as follows.
  • bundled single-walled carbon nanotubes, a dispersing agent, and a dispersing aid were added to N-methyl-2 pyrrolidone (NMP), and then 1 kg of the solution was mixed with a mechanical mixer at 2,000 rpm for 30 minutes. Mixing was performed.
  • NMP N-methyl-2 pyrrolidone
  • Dispersant dispersing aid Dispersing agent dispersing aid (weight ratio) Types of polyvinyl butyral Polyvinylbutyral content (% by weight) Hydrogenated nitrile butadiene rubber content (% by weight) Dispersion aid type Dispersion aid content (% by weight)
  • Example 1 0.4 A-1 0.84 0.24 B-3 0.12 1:0.111
  • Example 2 0.4 A-1 0.84 0.24 B-1 0.12 1:0.111
  • Example 3 0.4 A-1 0.84 0.24 B-2 0.12 1:0.111
  • Example 4 0.4 A-3 0.84 0.24 B-3 0.12 1:0.111
  • Example 5 0.4 A-2 0.84 0.24 B-3 0.12 1:0.111
  • Example 6 0.4 A-1 0.54 0.54 B-3 0.12 1:0.111
  • Example 7 0.4 A-1 0.24 0.84 B-3 0.12 1:0.111
  • Example 8 0.8 A-3 1.68 0.48 B-3 0.24 1:0.111 Comparative Example 1 0.4 A-1 0.84 0.24 - 0 - Compar
  • the contents of the bundled single-walled carbon nanotubes, polyvinyl butyral, hydrogenated nitrile butadiene rubber, and the dispersing aid are all based on the total weight of the conductive material dispersion, and the sum thereof corresponds to the solid content.
  • bundled single-walled carbon nanotubes, a dispersing agent, and a dispersing aid were added to N-methyl-2 pyrrolidone (NMP), and then 1 kg of the solution was mixed with a mechanical mixer at 2,000 rpm for 30 minutes. Mixing was performed.
  • NMP N-methyl-2 pyrrolidone
  • Dispersing agent dispersing aid (weight ratio) Types of polyvinyl butyral Polyvinylbutyral content (% by weight) Hydrogenated nitrile butadiene rubber content (% by weight) Dispersion aid type Dispersion aid content (% by weight)
  • Example 9 0.6 A-4 0.855 0.855 B-3 0.09 1:0.053
  • Example 10 0.6 A-4 1.332 0.378 B-3 0.09 1:0.053
  • Example 11 0.6 A-4 1.260 0.360 B-3 0.18 1:0.111
  • Example 12 0.6 A-4 0.378 1.332 B-3 0.09 1:0.053
  • Example 13 0.6 A-4 0.357 0.153 B-3 0.09 1:0.176
  • Example 14 0.6 A-4 1.617 0.693 B-3 0.09 1:0.039 Comparative Example 9 0.6 - 0 1.71 B-3 0.09 1:0.053 Comparative Example 10 0.6 - 0 1.8 - 0 -
  • the contents of the bundled single-walled carbon nanotubes, polyvinyl butyral, hydrogenated nitrile butadiene rubber, and the dispersing aid are all based on the total weight of the conductive material dispersion, and the sum thereof corresponds to the solid content.
  • D 50 was measured three times using a particle size analyzer (Mastersizer 3000 from Malvern Co.) and averaged, and these are shown in Tables 5 and 6.
  • the low D 50 of the single-walled carbon nanotubes in the prepared conductive material dispersion means that the bundled single-walled carbon nanotubes are It means that it is smoothly de-bundled and evenly distributed in the conductive material dispersion.
  • the D 50 of Examples 1 to 7 is the D 50 of Comparative Examples 1 to 3, 7, and 8. It is confirmed that it is smaller, and accordingly, it can be seen that the bundled single-walled carbon nanotubes are effectively dispersed.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 단일벽 탄소 나노 튜브, 분산제, 분산 보조제, 및 분산매를 포함하며, 상기 분산제는 폴리비닐부티랄 및 수소화 니트릴 부타디엔 고무를 포함하고, 상기 분산 보조제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 도전재 분산액에 관한 것이다. [화학식 1] A-(R)n 상기 화학식 1에서, 상기 A는 방향족 고리를 4개 이상 포함하며, 질소를 포함하는 탄소수 16 내지 50의 구조체이고, 상기 R은 음이온성 관능기를 포함하는 구조체이고, 상기 n은 1 내지 5의 정수이다.

Description

도전재 분산액
본 발명은 단일벽 탄소 나노 튜브, 분산제, 분산 보조제, 및 분산매를 포함하며, 상기 분산제는 폴리비닐부티랄 및 수소화 니트릴 부타디엔 고무를 포함하고, 상기 분산 보조제는 특정 화합물을 포함하는 도전재 분산액에 관한 것이다.
화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학 반응을 이용한 발전, 축전 분야이다.
현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차 전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다. 최근에는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카메라 등의 휴대용 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차 전지 중 높은 에너지 밀도, 즉 고용량의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해져 왔고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.
이차전지의 양극은 양극 활물질, 도전재, 바인더를 포함한다. 양극의 도전성 개선을 위해 상기 도전재로 탄소 나노 튜브를 사용할 수 있다. 탄소 나노 튜브로 다중벽 탄소 나노 튜브가 아니라 단일벽 탄소 나노 튜브를 사용하는 경우, 전극의 저항을 더욱 낮출 수 있는 효과가 있다. 상기 단일벽 탄소 나노 튜브가 양극 내에 균일하게 분포되기 위해, 상기 양극 제조 시 상기 단일벽 탄소 나노 튜브가 분산된 도전재 분산액을 먼저 형성한 뒤, 상기 도전재 분산액을 사용하여 양극 슬러리를 제조한다.
상기 도전재 분산액 제조에는 고압 균질기가 사용된다. 구체적으로, 고압 균질기 내에서, 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브, 분산제, 분산매를 포함하며 Pre-mixing된 용액이 1,500 bar의 높은 압력에 의해 150㎛ 직경의 노즐을 통과하게 되며, 이에 의해 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브에 전단력이 가해져서 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브의 분산이 일어나게 된다.
한편, 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브, 분산제, 분산매를 포함하는 용액이 Pre-mixing된 상태에서, 상기 용액 내의 번들형 탄소 나노 튜브가 분산제에 의해 효과적으로 디번들링(de-bundling)되어야 고압 균질기를 통한 분산 공정이 가능하며, 최종적으로 단일벽 탄소 나노 튜브가 균일하게 분산된 도전재 분산액이 제조될 수 있다. 반대로, 상기 Pre-mixing 시 디번들링이 원활하지 않다면, 상기 용액에서 번들형 탄소 나노 튜브와 분산매 간의 상분리가 발생하므로, 상기 번들형 탄소 나노 튜브에 의해 고압 균질기의 노즐이 막히게 되어, 고압 균질기를 통한 분산 공정이 불가능하다. 또한, 양극의 제조 수율을 개선하기 위해선 상기 도전재 분산액의 고형분 함량은 높이는 것이 유리한데, 고압 균질기의 사용이 불가한 상기 문제는 도전재 분산액의 고형분을 높일수록 더 심하게 발생하게 된다.
또한, 고압 균질기의 사용이 가능하더라도 동일 고형분을 가지는 제조된 도전재 분산액의 점도가 지나치게 높다면, 도전재 분산액의 이송이 원활하지 못하고, 상기 도전재 분산액으로부터 제조되는 양극 슬러리의 유동성이 저하되어, 양극 제조의 공정성이 저하되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 종래에는 분산제인 수소화 니트릴 부타디엔 고무나 폴리비닐리덴 플루오라이드 등의 분산제를 도전재 분산액에 포함시키는 방법을 사용하고 있다. 다만, 종래의 일반적인 분산제 사용으로도 상기 디번들링 개선 효과가 미비하였으며, 특히 도전재 분산액의 고형분이 높은 경우 큰 효용성이 없었다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 동일한 고형분 함량을 가지는 도전재 분산액 중에서도, 고압 균질기를 통한 분산 공정 적용이 가능하고 점도가 낮은 수준인 도전재 분산액을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 단일벽 탄소 나노 튜브, 분산제, 분산 보조제, 및 분산매를 포함하며, 상기 분산제는 폴리비닐부티랄 및 수소화 니트릴 부타디엔 고무를 포함하고, 상기 분산 보조제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 도전재 분산액이 제공된다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000001
상기 화학식 1에서, 상기 A는 방향족 고리를 4개 이상 포함하며, 질소를 포함하는 탄소수 16 내지 50의 구조체이고, 상기 R은 음이온성 관능기를 포함하는 구조체이고, 상기 n은 1 내지 5의 정수이다.
본 발명에 따르면, 도전재 분산액 제조 시 pre-mixing 후 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브가 효과적으로 디번들링될 수 있어서 고압 균질기를 통해 도전재 분산액을 제조할 수 있는 바, 동일한 고형분 함량을 가지는 도전재 분산액 중에서 비교할 때, 상기 도전재 분산액 내에서 단일벽 탄소 나노 튜브가 효과적으로 분산될 수 있다. 또한, 이는 상기 도전재 분산액의 고형분이 높은 수준이더라도 가능하므로, 도전재 분산액의 높은 고형분에 의해 전극 제조 수율이 개선될 수 있다. 나아가, 상기 도전재 분산액의 점도가 낮은 수준일 수 있으므로, 도전재 분산액의 이송이 원활하며, 양극 제조의 공정성이 크게 개선될 수 있다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 D50은 입자의 입경 분포 곡선에 있어서, 체적 누적량의 50%에 해당하는 입경으로 정의할 수 있다. 상기 D50은 예를 들어, 레이저 회절법(laser diffraction method)을 이용하여 측정할 수 있다. 상기 레이저 회절법은 일반적으로 서브미크론(submicron) 영역에서부터 수 mm 정도의 입경의 측정이 가능하며, 고 재현성 및 고 분해성의 결과를 얻을 수 있다. 측정 시 사용된 장비는 Malvern 社의 Mastersizer 3000이었으며, D50을 3회 측정 후 평균 값을 최종 D50으로 하였다.
본 명세서에서 점도는 TOKI 社의 viscometer TV-22를 사용하여, 25℃, 1rpm 조건에서 측정하였다.
<도전재 분산액>
본 발명의 일 실시예에 따른 도전재 분산액은 본 발명은 단일벽 탄소 나노 튜브, 분산제, 분산 보조제, 및 분산매를 포함하며, 상기 분산제는 폴리비닐부티랄 및 수소화 니트릴 부타디엔 고무를 포함하고, 상기 분산 보조제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 도전재 분산액일 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000002
상기 화학식 1에서, 상기 A는 방향족 고리를 4개 이상 포함하며, 질소를 포함하는 탄소수 16 내지 50의 구조체이고, 상기 R은 음이온성 관능기를 포함하는 구조체이고, 상기 n은 1 내지 5의 정수이다. 상기 도전재 분산액은 이차 전지의 전극 제조를 위해 사용되는 도전재 분산액에 해당될 수 있다.
상기 단일벽 탄소 나노 튜브는 원통형 풀러렌 계열의 구조를 지니며, 탄소 원자 한 층으로 이루어진 막을 벽으로 하며 길고 속이 빈 튜브 모양의 탄소 구조체를 의미한다.
상기 단일벽 탄소 나노 튜브의 D50은 0.4㎛ 내지 100㎛일 수 있으며, 구체적으로 1㎛ 내지 50㎛일 수 있고, 보다 구체적으로 1㎛ 내지 30㎛, 예컨데 1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 도전재 분산액 제조 시 사용되는 원재료인 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브의 D50이 200㎛ 수준일 때, 상기 단일벽 탄소 나노 튜브의 D50이 1㎛ 내지 100㎛라는 것은 상기 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브가 어느 정도 디번들링되고 고압 균질기 적용 후 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브가 도전재 분산액 내에 분산되어 존재함을 의미한다. 또한, 상기 D50이 낮을수록 동일 고형분 함량을 가지는 도전재 분산액 중에서 상기 단일벽 탄소 나노 튜브가 균일하게 분산되었음을 의미한다.
상기 단일벽 탄소 나노 튜브는 상기 도전재 분산액 내에 0.01중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 0.01중량% 내지 1중량%로 포함될 수 있고, 보다 구체적으로 0.05중량% 내지 0.8중량%, 예컨대 0.1중량% 내지 0.6중량%로 포함될 수 있다.
상기 분산제는 상기 단일벽 탄소 나노 튜브가 도전재 분산액 내에 원활하게 분산되어 바람직한 입도를 가질 수 있게 하며, 상기 단일벽 탄소 나노 튜브가 도전재 분산액 내에 균일하게 분산되어 존재하도록 하는 역할을 한다.
상기 분산제는 상기 단일벽 탄소 나노 튜브 100중량부에 대해 10중량부 내지 2,000중량부로 포함될 수 있으며, 구체적으로 10중량부 내지 1,000중량부, 보다 구체적으로 30중량부 내지 500중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족할 시 단일벽 탄소 나노 튜브가 원활하게 분산되어 단일벽 탄소 나노 튜브의 입도가 낮은 수치를 가질 수 있으며, 도전재 분산액의 점도가 적정 수준으로 제어될 수 있다.
상기 분산제는 폴리비닐부티랄 및 수소화 니트릴 부타디엔 고무를 포함할 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄은 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브의 디번들링이 효과적으로 이루어질 수 있도록 하며, 도전재 분산액의 점도를 적절한 수준으로 제어하는 역할을 할 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄은 비닐 부티랄 단위, 비닐 알코올 단위, 및 비닐 아세테이트 단위를 포함하는 고분자일 수 있다. 구체적으로 상기 폴리비닐부티랄은 하기 화학식 2-1의 단위, 하기 화학식 2-2의 단위, 하기 화학식 2-3의 단위를 포함할 수 있으며, 비닐 부티랄 단위는 화학식 2-1의 단위, 비닐 알코올 단위는 화학식 2-2의 단위, 비닐 아세테이트 단위는 화학식 2-3의 단위에 해당할 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000003
[화학식 2-2]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000004
[화학식 2-3]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000005
상기 폴리비닐부티랄에 있어서, 비닐 알코올 단위가 상기 폴리비닐부티랄 내에 22중량% 내지 50중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 23중량% 내지 45중량%, 보다 구체적으로 24중량% 내지 40중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족할 시, 상기 도전재 분산액 제조 시 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브에 포함된 단일벽 탄소 나노 튜브에 상기 폴리비닐부티랄이 용이하게 흡착될 수 있어서, 상기 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브가 원활하게 디번들링될 수 있어서, 고압 균질기 적용이 용이하며, 동일 고형분을 가지는 도전재 분산액에 비해 낮은 점도를 가지는 도전재 분산액이 제조될 수 있다. 또한, 상기 폴리비닐부티랄이 상기 분산매에 원활하게 용해될 수 있으므로, 상기 폴리비닐부티랄이 상기 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브에 균일하게 흡착될 수 있다. 이에 따라, 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브의 디번들링이 효과적으로 이루어질 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄은 상기 분산제 내에 50중량% 내지 85중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 55중량% 내지 80중량%로 포함될 수 있고, 보다 구체적으로 65중량% 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족할 시 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브의 디번들링이 효과적으로 이루어지며, 제조된 도전재 분산액의 점도가 낮은 수준일 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄의 중량평균분자량은 10,000g/mol 내지 150,000g/mol일 수 있으며, 구체적으로 10,000g/mol 내지 500,000g/mol일 수 있으며, 보다 구체적으로 10,000g/mol 내지 300,000g/mol일 수 있고, 예컨대 15,000g/mol 내지 30,000g/mol일 수 있다. 상기 범위를 만족할 시, 상기 폴리비닐부티랄이 분산매에 쉽게 용해될 수 있어서, 상기 번들형 탄소 나노 튜브의 디번들링이 용이하여, 고압 균질기를 통한 도전재 분산액 제조가 더욱 원활하며, 제조된 도전재 분산액의 점도가 낮은 수준일 수 있다.
상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무는 도전재 분산액의 점도를 낮추는 역할을 하며, 분산매에 비교적 쉽게 용해되어 상기 탄소 나노 튜브가 도전재 분산액 내에 균일하게 분산될 수 있도록 한다.
상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무 중 아크릴로니트릴 단위는 5중량% 내지 50중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 10중량% 내지 50중량%, 보다 구체적으로 20중량% 내지 45중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족할 시 단일벽 탄소 나노 튜브가 도전재 분산액 내에 원활하게 분산되어 있을 수 있으며, 상기 도전재 분산액의 점도가 낮은 수준일 수 있다.
상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무는 상기 분산제 내에 15중량% 내지 50중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 20중량% 내지 45중량%, 보다 구체적으로 20중량% 내지 35중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족할 시 단일벽 탄소 나노 튜브의 입도가 낮은 수준으로 제어될 수 있으며, 분산매와의 상용성이 우수하여 도전재 분산액의 점도가 낮아질 수 있다.
상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무의 중량평균분자량은 10,000g/mol 내지 700,000g/mol일 수 있으며, 구체적으로 50,000g/mol 내지 600,000g/mol일 수 있으며, 보다 구체적으로 200,000g/mol 내지 500,000g/mol일 수 있다. 상기 범위를 만족할 시, 도전재 분산액의 점도가 낮아질 수 있으며, 상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무가 분산매에 쉽게 용해되어 상기 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브가 효과적으로 분산되어 도전재 분산액 내에 단일벽 탄소 나노 튜브가 균일하게 분포되어 존재할 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄 및 상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무의 중량비는 5:5 내지 9.8:0.2일 수 있으며, 구체적으로 5.5:4.5 내지 9.5:0.5일 수 있고, 보다 구체적으로 6:4 내지 9:1일 수 있다. 상기 범위를 만족할 시 도전재 분산액 내에 단일벽 탄소 나노 튜브가 더욱 더 균일하게 분산될 수 있으며, 도전재 분산액의 점도가 더욱 더 낮은 수준을 가질 수 있다. 이에 따라, 제조되는 전지의 저항이 줄어들고, 공정성이 개선될 수 있다.
상기 분산 보조제는 도전재 분산액 제조 시, 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브 내의 단일벽 탄소 나노 튜브의 표면에 배치되어 폴리비닐부티랄 및 수소화 니트릴 부타디엔 고무가 상기 단일벽 탄소 나노 튜브에 잘 흡착될 수 있도록 돕는다. 따라서, 상기 분산 보조제는 폴리비닐부티랄 및 수소화 니트릴 부타디엔 고무에 의해 상기 단일벽 탄소 나노 튜브가 원활하게 분산될 수 있는 환경을 조성하는 점에서 의의가 있다.
상기 분산 보조제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000006
상기 화학식 1에서, 상기 A는 방향족 고리를 4개 이상 포함하며, 질소를 포함하는 탄소수 16 내지 50의 구조체일 수 있다. 상기 R은 음이온성 관능기를 포함하는 구조체일 수 있다. 상기 n은 1 내지 5의 정수일 수 있다.
상기 화학식 1에서 상기 A가 방향족 고리를 4개 이상 포함함에 따라, 상기 분산 보조제와 상기 번들형 탄소 나노 튜브 간의 π-π 결합에 의해 상기 번들형 탄소 나노 튜브 상에 상기 분산 보조제가 원활하게 위치할 수 있다. 또한, 상기 A가 질소를 포함하므로, 상기 분산 보조제와 분산매 간의 상용성이 우수하며, 상기 수소화 니트릴 부타디엔이 상기 번들형 탄소 나노 튜브 상에 쉽게 부착될 수 있다.
상기 방향족 고리는 벤젠 고리일 수 있다. 또는, 상기 방향족 고리들은 서로 인접하여 다환 고리를 형성할 수도 있다. 구체적으로, 상기 A는 피렌(pyrene)기, 크라이센(crysene)기, 퍼릴렌(perylene)기, 및 프탈로시아닌(phthalocyanine)기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수도 있다. 상기 프탈로시아닌기는 금속을 포함하지 않거나 포함할 수 있으며, 상기 금속은 구리, 알루미늄, 및 아연으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.
한편, 음이온성 관능기를 포함하는 구조체인 상기 R에 의해 상기 폴리비닐부티랄 및 상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무가 상기 번들형 탄소 나노 튜브에 효과적으로 흡착될 수 있다. 이에 따라, 도전재 분산액 제조 시 pre-mixing 후 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브가 효과적으로 디번들링될 수 있어서 고압 균질기를 통해 도전재 분산액을 제조할 수 있는 바, 동일한 고형분 함량을 가지는 도전재 분산액 중에서 비교할 때, 상기 도전재 분산액 내에서 단일벽 탄소 나노 튜브가 효과적으로 분산될 수 있다. 또한, 이는 상기 도전재 분산액의 고형분이 높은 수준이더라도 가능하므로, 도전재 분산액의 높은 고형분에 의해 전극 제조 수율이 개선될 수 있다. 나아가, 상기 도전재 분산액의 점도가 낮은 수준일 수 있으므로, 도전재 분산액의 이송이 원활하며, 양극 제조의 공정성이 크게 개선될 수 있다.
상기 R은 음이온성 관능기를 포함하는 구조체일 수 있으며, 구체적으로 상기 음이온성 관능기는 -SO3 -, -COO-, 및 -PO4 -로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 n이 2 이상인 경우, 상기 복수의 R은 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.
상기 n은 1 내지 5인 정수일 수 있으며, 구체적으로 1 내지 3인 정수일 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 식 1-1의 화합물 및 하기 식 1-2의 화합물 중에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000007
상기 화학식 1-1에서, 상기 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 음이온성 관능기를 포함하는 구조체일 수 있다. 구체적으로, 상기 음이온성 관능기는 상기 관능기 내에 -SO3 -, -COO-, 및 -PO4 -로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 관능기 구조를 포함할 수 있다. 상기 분산 보조제가 화학식 1-1의 구조를 만족할 시, 서로 연결된 벤젠 구조가 단일벽 탄소 나노 튜브의 표면과 유사하여, 서로 흡착이 잘될 수 있으므로, 상기 도전재 분산액의 점도가 더욱 낮은 수준을 가질 수 있다.
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000008
상기 화학식 1-2에 있어서,
상기 M은 구리, 알루미늄, 및 아연으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 R1, R2, R3, 및 R4는 각각 독립적으로 음이온성 관능기일 수 있으며, 구체적으로 -SO3 -일 수 있다.
상기 a, b, c, 및, d는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수 중 어느 하나일 수 있으나, 상기 a, b, c, 및, d 중 적어도 어느 하나는 1 내지 4의 정수이다.
상기 분산 보조제가 상기 화학식 1-2의 구조를 만족할 시 프탈로시아닐 구조와 단일벽 탄소 나노 튜브의 효과적인 흡착에 의해 상기 도전재 분산액의 점도가 더욱 낮은 수준을 가질 수 있다.
상기 화학식 1-1의 화합물은 구체적으로 하기 화학식 1-1A의 화합물 및 하기 화학식 1-1B의 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 1-1A]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000009
[화학식 1-1B]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000010
상기 화학식 1-2의 화합물은 구체적으로 하기 화학식 1-2A의 화합물 및 하기 화학식 1-2B의 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 1-2A]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000011
[화학식 1-2B]
Figure PCTKR2022007451-appb-I000012
상기 분산 보조제는 상기 분산 보조제는 상기 단일벽 탄소 나노 튜브 100중량부에 대해 1중량부 내지 50중량부, 구체적으로 5중량부 내지 35중량부, 보다 구체적으로 5중량부 내지 30중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족할 시 적정한 양의 분산 보조제로도, 상기 폴리비닐부티랄과 상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무가 상기 단일벽 탄소 나노 튜브에 원활하게 부착될 수 있으므로, 상기 단일벽 탄소 나노 튜브가 효과적으로 분산되어 상기 단일벽 탄소 나노 튜브의 입도 및 도전재 분산액의 점도 제어가 용이하다.
상기 분산제와 상기 분산 보조제의 중량비는 1:0.03 내지 1:0.18일 수 있으며, 구체적으로 1:0.045 내지 1:0.150일 수 있다. 상기 범위를 만족할 시, 단일벽 탄소 나노 튜브의 입도가 낮은 수준일 수 있으며, 도전재 분산액의 점도가 낮을 수 있다. 동시에, 분산제가 단일벽 탄소 나노 튜브의 표면에 잘 흡착될 수 있으므로, 고압 균지기 공정 진행이 원활할 수 있다. 특히 상기 중량비가 1:0.045 내지 1:0.150인 경우, 도전재 분산액의 점도가 더욱 낮은 수준으로 형성될 수 있다.
상기 분산매는 N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-Pyrrolidone, NMP)일 수 있다.
상기 도전재 분산액의 고형분 함량은 0.01중량% 내지 5중량%일 수 있으며, 구체적으로 0.05중량% 내지 4중량%, 보다 구체적으로 0.1중량% 내지 3중량%일 수 있다. 일반적으로, 상기 고형분 함량 범위를 도출하려면 도전재 분산액의 점도가 지나치게 높아지는 문제가 있다. 본 발명에서는 단일벽 탄소 나노 튜브를 사용함에도 본 발명의 분산제 사용에 의해 도전재 분산액의 점도를 낮은 수준으로 조절할 수 있기에, 상기 고형분 함량으로 도전재 분산액을 제조하여 사용함에 문제가 없다.
상분리가 발생하지 않은 상기 도전재 분산액의 점도는 50 Pa·s 이하일 수 있으며, 구체적으로 0.1 Pa·s 내지 40 Pa·s일 수 있다. 상기 점도 범위를 만족함에 따라, 도전재 분산액의 이송이 원활하며, 양극 제조의 공정성이 크게 개선될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 상기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것은 당연한 것이다.
실시예 및 비교예
번들형 단일벽 탄소 나노 튜브, 분산제, 및 분산 보조제를 아래와 같이 준비하였다.
① 비표면적이 1,160m2/g인 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브
② 폴리비닐부티랄(A-1 ~ A-3)
제조사 제품명 비닐 알코올 단위 함량(중량%) 중량평균분자량(g/mol)
A-1 Kuraray B60T 24 55,000
A-2 Sekisui BH-3 34 55,000
A-3 Sekisui BL-1 35 19,000
③ 중량평균분자량이 30,000g/mol이며 아크릴로니트릴 단위를 34중량%로 포함하는 수소화 니트릴 부타디엔 고무
④ 분산 보조제(B-1 ~ B-5)
B-1
Figure PCTKR2022007451-appb-I000013
B-2
Figure PCTKR2022007451-appb-I000014
B-3
Figure PCTKR2022007451-appb-I000015
B-4
Figure PCTKR2022007451-appb-I000016
B-5
Figure PCTKR2022007451-appb-I000017
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 8: 도전재 분산액의 제조
(1) Pre-mixing
하기 표 3에 따라 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브, 분산제, 및 분산 보조제를 N-메틸-2 피롤리돈(NMP)에 투입한 뒤, 상기 용액 1kg을 Mechanical Mixer를 사용하여 2,000 rpm 조건으로 30분간 교반(mixing)하였다.
(2) 분산 공정
이 후, Micronox 社의 PICOMAX 장비(고압 균질기)를 이용하여 1,500 bar의 압력 조건으로 6회 분산 공정을 진행하였다. 다만, 비교예 4 내지 6의 경우, Pe-mixing 후의 용액에서 상분리가 발생하여, 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브가 고압 균질기의 노즐을 막는 현상이 발생하므로, 고압 균질기 공정이 불가하였다.
번들형 단일벽 탄소 나노 튜브 함량(중량%) 분산제 분산 보조제 분산제:분산 보조제 (중량비)
폴리비닐부티랄 종류 폴리비닐부티랄 함량(중량%) 수소화 니트릴 부타디엔 고무 함량(중량%) 분산 보조제 종류 분산 보조제 함량(중량%)
실시예 1 0.4 A-1 0.84 0.24 B-3 0.12 1:0.111
실시예 2 0.4 A-1 0.84 0.24 B-1 0.12 1:0.111
실시예 3 0.4 A-1 0.84 0.24 B-2 0.12 1:0.111
실시예 4 0.4 A-3 0.84 0.24 B-3 0.12 1:0.111
실시예 5 0.4 A-2 0.84 0.24 B-3 0.12 1:0.111
실시예 6 0.4 A-1 0.54 0.54 B-3 0.12 1:0.111
실시예 7 0.4 A-1 0.24 0.84 B-3 0.12 1:0.111
실시예 8 0.8 A-3 1.68 0.48 B-3 0.24 1:0.111
비교예 1 0.4 A-1 0.84 0.24 - 0 -
비교예 2 0.4 - 0 1.08 B-3 0.12 1:0.111
비교예 3 0.4 A-1 1.08 0 B-3 0.12 1:0.111
비교예 4 0.4 A-1 1.2 0 - 0 -
비교예 5 0.4 - 0 1.2 - 0 -
비교예 6 0.4 - 0 0 B-3 1.2 -
비교예 7 0.4 A-1 0.84 0.24 B-4 0.12 1:0.111
비교예 8 0.4 A-1 0.84 0.24 B-5 0.12 1:0.111
상기 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브, 폴리비닐부티랄, 수소화 니트릴 부타디엔 고무, 분산 보조제의 함량은 모두 도전재 분산액 전체 중량을 기준으로 하며, 이들의 합이 고형분 함량에 해당한다.
실시예 9 내지 14 및 비교예 9, 10: 도전재 분산액의 제조
(1) Pre-mixing
하기 표 4에 따라 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브, 분산제, 및 분산 보조제를 N-메틸-2 피롤리돈(NMP)에 투입한 뒤, 상기 용액 1kg을 Mechanical Mixer를 사용하여 2,000 rpm 조건으로 30분간 교반(mixing)하였다.
(2) 분산 공정
이 후, Micronox 社의 PICOMAX 장비(고압 균질기)를 이용하여 1,500 bar의 압력 조건으로 6회 분산 공정을 진행하였다.
번들형 단일벽 탄소 나노 튜브 함량(중량%) 분산제 분산 보조제 분산제:분산 보조제 (중량비)
폴리비닐부티랄 종류 폴리비닐부티랄 함량(중량%) 수소화 니트릴 부타디엔 고무 함량(중량%) 분산 보조제 종류 분산 보조제 함량(중량%)
실시예 9 0.6 A-4 0.855 0.855 B-3 0.09 1:0.053
실시예 10 0.6 A-4 1.332 0.378 B-3 0.09 1:0.053
실시예 11 0.6 A-4 1.260 0.360 B-3 0.18 1:0.111
실시예 12 0.6 A-4 0.378 1.332 B-3 0.09 1:0.053
실시예 13 0.6 A-4 0.357 0.153 B-3 0.09 1:0.176
실시예 14 0.6 A-4 1.617 0.693 B-3 0.09 1:0.039
비교예 9 0.6 - 0 1.71 B-3 0.09 1:0.053
비교예 10 0.6 - 0 1.8 - 0 -
상기 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브, 폴리비닐부티랄, 수소화 니트릴 부타디엔 고무, 분산 보조제의 함량은 모두 도전재 분산액 전체 중량을 기준으로 하며, 이들의 합이 고형분 함량에 해당한다.
실험예 1: 단일벽 탄소 나노 튜브의 입도 평가
실시예들 및 비교예들의 도전재 분산액에 대하여, 입도 분석기(Malvern 社의 Mastersizer 3000)를 사용하여 D50을 3회 측정 후 평균 값을 내었고, 이를 표 5 및 표 6에 나타내었다.
동일한 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브를 사용하여 도전재 분산액을 제조할 시, 제조된 도전재 분산액 내에서 단일벽 탄소 나노 튜브의 D50이 낮은 수치를 가진다는 것은 상기 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브가 원활하게 분쇄되며(de-bundling) 도전재 분산액 내에서 고르게 분포된다는 것을 의미한다.
표 5를 참조하면, 동일 함량의 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브를 사용하여 도전재 분산액을 제조하는 경우에 있어서, 실시예 1 내지 7의 D50이 비교예 1 내지 3, 7, 8의 D50보다 작은 것으로 확인되며, 이에 따라 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브가 효과적으로 분산된 것을 알 수 있다.
아울러 표 6을 참조하여도, 동일 함량의 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브를 사용하여 도전재 분산액을 제조하는 경우에 있어서, 실시예 9 내지 14의 D50이 비교예 9, 10의 D50보다 작은 것으로 확인되며, 이에 따라 번들형 단일벽 탄소 나노 튜브가 효과적으로 분산된 것을 알 수 있다.
실험예 2: 도전재 분산액의 점도 평가
실시예들 및 비교예들의 도전재 분산액에 대하여, TOKI 社의 viscometer TV-22를 사용하여, 25℃, 1rpm 조건에서 점도를 측정하였고, 이를 표 5 및 6에 나타내었다.
동일한 고형분을 가지는 도전재 분산액끼리 비교할 떄, 실시예 1 내지 7의 도전재 분산액 점도가 비교예 1 내지 3, 7, 8의 도전재 분산액 점도보다 낮은 것을 확인하였다. 즉, 본 발명에 따른 도전재 분산액의 경우 높은 고형분을 가짐에도 낮은 점도를 가질 수 있음을 알 수 있었다.
아울러 표 6을 참조하면, 분산제와 분산 보조제의 중량비가 1:0.045 내지 1:0.150을 만족하는 실시예 9 내지 12의 경우, 상기 중량비를 벗어나는 실시예 13, 14에 비하여 낮은 도전재 분산액 점도를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
단일벽 탄소 나노 튜브의 D50 (㎛) 도전재 분산액의 점도(Pa·s)
실시예 1 4.7 7.0
실시예 2 5.1 7.2
실시예 3 5.5 8.0
실시예 4 6.4 4.7
실시예 5 1.4 7.4
실시예 6 1.9 6.2
실시예 7 4.9 7.2
실시예 8 9.5 31.8
비교예 1 9.8 11.4
비교예 2 15.9 14.5
비교예 3 9.2 11.6
비교예 4 고압 균질기 공정 불가능
비교예 5 고압 균질기 공정 불가능
비교예 6 고압 균질기 공정 불가능
비교예 7 10.1 10.5
비교예 8 12.2 11.7
단일벽 탄소 나노 튜브의 D50 (㎛) 도전재 분산액의 점도(Pa·s)
실시예 9 0.52 11.9
실시예 10 1.3 8.75
실시예 11 3.3 8.09
실시예 12 0.79 9.75
실시예 13 7.6 14.05
실시예 14 0.57 13.30
비교예 9 104 22.9
비교예 10 29 28.0

Claims (17)

  1. 단일벽 탄소 나노 튜브, 분산제, 분산 보조제, 및 분산매를 포함하며,
    상기 분산제는 폴리비닐부티랄 및 수소화 니트릴 부타디엔 고무를 포함하고,
    상기 분산 보조제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 도전재 분산액:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2022007451-appb-I000018
    상기 화학식 1에서, 상기 A는 방향족 고리를 4개 이상 포함하며, 질소를 포함하는 탄소수 16 내지 50의 구조체이고,
    상기 R은 음이온성 관능기를 포함하는 구조체이고,
    상기 n은 1 내지 5의 정수이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    비닐 알코올 단위가 상기 폴리비닐부티랄 내에 22중량% 내지 50중량%로 포함되는 도전재 분산액.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단일벽 탄소 나노 튜브는 상기 도전재 분산액 내에 0.01중량% 내지 5중량%로 포함되는 도전재 분산액.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 분산제는 상기 단일벽 탄소 나노 튜브 100중량부에 대해 10중량부 내지 2,000중량부로 포함되는 도전재 분산액.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리비닐부티랄의 중량평균분자량은 10,000g/mol 내지 150,000g/mol인 도전재 분산액.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리비닐부티랄은 상기 분산제 내에 50중량% 내지 85중량%로 포함되는 도전재 분산액.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무의 중량평균분자량은 10,000g/mol 내지 700,000g/mol인 도전재 분산액.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무는 상기 분산제 내에 15중량% 내지 50중량%로 포함되는 도전재 분산액.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리비닐부티랄 및 상기 수소화 니트릴 부타디엔 고무의 중량비는 5:5 내지 9.8:0.2인 도전재 분산액.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1에서,
    상기 A는 피렌기, 크라이센기, 퍼릴렌기, 및 프탈로시아닌기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 도전재 분산액.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 R은 -SO3 -, -COO-, 및 -PO4 -로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 도전재 분산액.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물은 하기 식 1-1의 화합물, 하기 식 1-2의 화합물, 및 하기 식 1-3의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 도전재 분산액:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2022007451-appb-I000019
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2022007451-appb-I000020
    상기 화학식 1-1에서, 상기 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 음이온성 관능기를 포함하는 구조체이며,
    상기 화학식 1-2에서, 상기 M은 구리, 알루미늄, 및 아연으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나이며, 상기 R1, R2, R3, 및 R4는 각각 독립적으로 음이온성 관능기이며, 상기 a, b, c, 및, d는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수 중 어느 하나이다.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 화학식 1-1의 화합물은 하기 화학식 1-1A의 화합물 및 하기 화학식 1-1B의 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 도전재 분산액.
    [화학식 1-1A]
    Figure PCTKR2022007451-appb-I000021
    [화학식 1-1B]
    Figure PCTKR2022007451-appb-I000022
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 화학식 1-2의 화합물은 하기 화학식 1-2A의 화합물 및 하기 화학식 1-2B의 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 도전재 분산액.
    [화학식 1-2A]
    Figure PCTKR2022007451-appb-I000023
    [화학식 1-2B]
    Figure PCTKR2022007451-appb-I000024
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 분산 보조제는 상기 단일벽 탄소 나노 튜브 100중량부에 대해 1중량부 내지 50중량부로 포함되는 도전재 분산액.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 분산제와 상기 분산 보조제의 중량비는 1:0.03 내지 1:0.18인 도전재 분산액.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 분산제와 상기 분산 보조제의 중량비는 1:0.045 내지 1:0.150인 도전재 분산액.
PCT/KR2022/007451 2021-05-28 2022-05-25 도전재 분산액 WO2022250461A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/025,783 US20230348734A1 (en) 2021-05-28 2022-05-25 Conductive Material Dispersion
EP22811652.1A EP4199155A1 (en) 2021-05-28 2022-05-25 Conductive material dispersion
CN202280006389.3A CN116171261A (zh) 2021-05-28 2022-05-25 导电材料分散体

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0069228 2021-05-28
KR20210069228 2021-05-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022250461A1 true WO2022250461A1 (ko) 2022-12-01

Family

ID=84228888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/007451 WO2022250461A1 (ko) 2021-05-28 2022-05-25 도전재 분산액

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230348734A1 (ko)
EP (1) EP4199155A1 (ko)
KR (1) KR20220161195A (ko)
CN (1) CN116171261A (ko)
WO (1) WO2022250461A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130111313A (ko) * 2012-03-30 2013-10-10 (주)파낙스이엠 탄소나노튜브 분산체를 이용한 탄소나노튜브의 분산방법
CN109850883A (zh) * 2018-12-19 2019-06-07 渤海大学 一种苝基季铵盐修饰超级电容器用石墨烯分散液的制备方法
KR20190091833A (ko) * 2018-01-29 2019-08-07 주식회사 엘지화학 탄소나노튜브 분산액의 제조방법
WO2020129872A1 (ja) * 2018-12-17 2020-06-25 レジノカラー工業株式会社 カーボンナノチューブ分散液、及びその製造方法
JP2020189770A (ja) * 2019-05-23 2020-11-26 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およびその利用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130111313A (ko) * 2012-03-30 2013-10-10 (주)파낙스이엠 탄소나노튜브 분산체를 이용한 탄소나노튜브의 분산방법
KR20190091833A (ko) * 2018-01-29 2019-08-07 주식회사 엘지화학 탄소나노튜브 분산액의 제조방법
WO2020129872A1 (ja) * 2018-12-17 2020-06-25 レジノカラー工業株式会社 カーボンナノチューブ分散液、及びその製造方法
CN109850883A (zh) * 2018-12-19 2019-06-07 渤海大学 一种苝基季铵盐修饰超级电容器用石墨烯分散液的制备方法
JP2020189770A (ja) * 2019-05-23 2020-11-26 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およびその利用

Also Published As

Publication number Publication date
EP4199155A1 (en) 2023-06-21
KR20220161195A (ko) 2022-12-06
CN116171261A (zh) 2023-05-26
US20230348734A1 (en) 2023-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011055995A2 (en) Solar cell and paste composition for electrode of solar cell
WO2016190722A1 (ko) 2종 이상의 아민을 포함하는 기능화 그래핀 및 그 제조방법
WO2010117207A2 (en) Paste and solar cell using the same
WO2019066262A1 (ko) 탄소나노튜브 슬러리 조성물
WO2019240439A1 (ko) 탄소 나노튜브 분산액 및 이의 제조방법
WO2020050661A1 (ko) 음극 및 이를 포함하는 이차전지
WO2011013927A2 (ko) 저온소성용 열경화성 전극 페이스트
WO2013187675A1 (ko) 탄소나노튜브 코팅막 및 상기 탄소나노튜브 코팅막을 형성하는 탄소나노튜브 용액 조성물
WO2020046026A1 (ko) 바인더 분포가 최적화된 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 이차전지
WO2010024625A2 (ko) 도전성 페이스트 조성물
WO2022250461A1 (ko) 도전재 분산액
WO2020096267A1 (ko) 정전 척 및 그 제조 방법
WO2024019520A1 (ko) 전도성 고분자 우레탄계 프리폴리머의 제조 방법 및 그로 제조된 전도성 고분자 우레탄계 프리폴리머
WO2019112228A1 (ko) 전도성 실리콘 조성물 및 이에 의해 제조된 실리콘 복합재
WO2020141925A1 (ko) 방열 시트 제조방법
WO2020111805A1 (ko) 신축성 페이스트 조성물
WO2019112287A1 (ko) 폐탄소섬유를 이용한 방열용 페이스트 조성물의 제조방법, 이를 이용한 방열용 박막의 제조방법 및 이를 포함하는 방열용 박막
WO2022139272A1 (ko) 이차전지 전극용 도전재 선분산 슬러리와 그 제조방법 및 도전재 선분산 슬러리를 적용하여 제조된 전극과 상기 전극을 구비한 이차전지
WO2021221234A1 (ko) 신규한 실리콘 나노 입자의 제조방법
WO2021029480A1 (ko) 바인더 프리 자가지지형 전극 및 이의 제조방법
WO2015174697A1 (ko) 발열 페이스트 조성물 그리고 이를 이용한 면상 발열체, 히팅롤러, 히팅유닛 및 히팅모듈
WO2024090644A1 (ko) 폴리프로필렌을 이용한 다상 절연체 조성물
WO2023106477A1 (ko) 리튬 이차전지용 활물질-도전재-바인더 복합소재
WO2022045756A1 (ko) 슈퍼 커패시터 전극 소재 및 이의 제조방법
WO2022220340A1 (ko) 반투명성 고분자 복합소재의 제조방법 및 이에 따라 제조된 반투명성 고분자 복합소재

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22811652

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022811652

Country of ref document: EP

Effective date: 20230316

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE