[发明专利]一种锂离子二次电池用碳纳米管和石墨烯复配导电浆料

说明书

技术领域

本发明属于电池用材料制备技术领域，具体涉及一种锂离子二次电池用碳纳米管和石墨烯复配导电浆料。 

背景技术

锂离子二次电池用的碳纳米管浆料，由于碳纳米管比表面极大，粘度较高，不适用锂离子二次电池工厂自动加料工艺。而碳纳米管与传统的导电剂炭黑、乙炔黑、导电石墨一种或几种导电剂复配，虽然也可得到低粘度浆料，但锂离子电池性能有所下降。 

石墨烯与碳纳米管复配的复合材料技术已经有了很大发展，如专利CN103794379公开了一种石墨烯/碳纳米管复合材料及其制备方法，该方法制备的复合材料可以制作超级电容，但是，目前还没有一种可以满足碳纳米管与石墨烯复配的导电浆料，实现锂离子二次电池工厂自动加料工艺要求。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子二次电池用碳纳米管和石墨烯复配导电浆料及其制备方法。 

一种锂离子二次电池用碳纳米管和石墨烯复配导电浆料，该浆料由如下质量分数的组分组成：2％-4.5％的碳纳米管，0.5％-1.5％的石墨烯，0.1％-1.5％的分散稳定剂，余量为N-甲基吡咯烷酮。 

所述分散稳定剂为聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯醇中的一种或两种。 

所述浆料粘度为≤8000mPa.s。 

所述石墨烯的BET≥50m²。 

一种锂离子二次电池用碳纳米管和石墨烯复配导电浆料的制备方法，按照如下步骤进行： 

(1)首先将分散剂溶解于溶剂N-甲基吡咯烷酮中； 

(2)预混，强力搅拌，同时按上述配比加入石墨烯与碳纳米管； 

(3)2000-5000RPM，沙磨1-5h，制成。 

本发明的有益效果：本发明采用碳纳米管与石墨烯复配导电浆料不但粘度低，满足锂离子二次电池工厂自动加料工艺要求，且由于石墨烯的加入，使正极材料、碳纳米管、石墨烯间形成了点线面的导电网络结构，锂离子电池的性能反而提高了。石墨烯成本比碳纳米管低，极大的降低了碳纳米管的应用成本。本发明的导电浆料制备方法简单，适合大规模工业化生产。 

附图说明

图1为实施例1碳纳米管和石墨烯复配导电浆料的SEM(扫描电子显微镜)图。 

图2为采用实施例1的导电浆料制备的锂离子电池倍率性能。 

图3为为实施例2碳纳米管和石墨烯复配导电浆料的SEM(扫描电子显微镜)图。 

图4为采用实施例2的导电浆料制备的锂离子电池倍率性能。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。 

实施例1 

称量470克N-甲基吡咯烷酮，加入5克聚乙烯基吡咯烷酮，搅拌溶解；强力搅拌，同时加入20克多壁碳纳米管，5克石墨烯，其比表面积约为150m²/g； 3000RPM，沙磨3h得到浆料A1；图1为其SEM图。 

使用Brookfield粘度计测试浆料粘度，同时与纯碳纳米管浆料A3对比。表1所示。得到的浆料与LFP-P2复配，复配物中各成分的质量百分数为：LFP∶多壁碳纳米管∶石墨烯∶分散剂∶PVDF＝94.6％∶1.6％∶0.4％∶0.4％∶3％，做成扣电、测试电池性能。同时与纯碳纳米管浆料对比：CNT∶LFP∶CNT∶分散剂∶PVDF＝94.6％∶2％∶0.4％∶3％。扣式电池不同倍率电池性能如图2所示 

实施例2 

称量470克N-甲基吡咯烷酮，加入5克聚乙烯基吡咯烷酮，搅拌溶解；强力搅拌，同时加入20克多壁碳纳米管，5克石墨烯，其比表面积约为50m²/g；3000RPM，沙磨3h得到浆料A2；图3为其SEM图。 

使用Brookfield粘度计测试浆料粘度，同时与纯碳纳米管浆料对比如表1所示。 

表1.浆料粘度