[发明专利]一种含碳纳米管的正极浆料、其制备方法及用途

说明书

本发明提供了一种均匀分散的含碳纳米管的正极浆料、其制备方法及在锂离子电池用途。本发明的方法包括：1)将聚偏二氟乙烯树脂与NMP混合，制成聚偏二氟乙烯胶液；2)将正极活性物质加入NMP中浸润，得到正极活性物质浸润液；3)将正极活性物质浸润液与碳纳米管导电浆料混合，得到正极浆料预分散液；4)将聚偏二氟乙烯胶液与正极浆料预分散液混合，搅拌分散，在只开启公转不开启自转的条件下搅拌稳定后得到含碳纳米管的正极浆料。本发明的正极浆料内各组分分散均匀性好，碳纳米管的分散均匀性高，避免了碳纳米管团聚过快的问题，也避免了锂离子电池正极浆料沉降速率过快的问题，提升采用该浆料制成的极片的导电性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池正极浆料制备领域，涉及一种正极浆料、其制备方法及用途，具体涉及一种均匀分散的含碳纳米管的正极浆料、其制备方法及在锂离子电池的用途。

背景技术

锂离子电池由于工作电压高、能量密度高、循环寿命长和对环境友好等优点，被广泛用于3C数码产品、电动汽车和军事航天等领域。

浆料的制备是锂电池生产环节的关键工序，浆料混合的均匀程度直接关系到后续各工序的制备工艺及电池性能。目前锂离子电池正极碳纳米管导电材料的匀浆方案采取：步骤一、聚偏氟乙烯胶液的制备；步骤二、锂离子电池浆料的制备：(1)聚偏氟乙烯胶液和碳纳米管导电浆料的混合；(2)第一次活性物质的加入；(3)第二次活性物质和第二次胶液的加入。因聚偏氟乙烯胶液和碳纳米管导电浆料胶液存在一定的协同作用，该磷酸铁锂电池浆料的碳纳米管分散工艺，不能完全保证碳纳米管导电材料的均一性，且活性物质分两次加入使操作繁琐且添加延长了浆料的搅拌时间。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种均匀分散的含碳纳米管的正极浆料、其制备方法及在锂离子电池的用途。采用本发明的方法制备得到的正极浆料均一稳定，其中的碳纳米管分散均匀，解决了现有技术因碳纳米管材料与聚偏二氟乙烯胶液的协同作用导致的活性物质浆料团聚、分散不均一的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种含碳纳米管的正极浆料的制备方法(工艺流程图参见图1)，所述方法包括以下步骤：

S1、将聚偏二氟乙烯(polyvinylidene difluoride,PVDF)树脂与分散剂混合，得到聚偏二氟乙烯胶液；

S2、将正极活性物质加入到分散剂中进行浸润，得到正极活性物质浸润液；

S3、将正极活性物质浸润液与碳纳米管导电浆料混合，得到正极浆料预分散液；

S4、将S1得到的聚偏二氟乙烯胶液与S3得到的正极浆料预分散液混合，搅拌分散，在只开启公转不开启自转的条件下搅拌稳定后得到含碳纳米管的正极浆料。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

优选地，S1和S2所述的分散剂独立地选自N-甲基吡咯烷酮(1-Methyl-2-pyrrolidinone,NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(N，N-dimetylformamide,DMF)或二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，S1中，以所述聚偏二氟乙烯树脂和分散剂的总质量为100％计，聚偏二氟乙烯树脂与分散剂的质量比为(6％～10％):(90％～94％)，例如为6％:94％、7％:93％、7.5％:92.5％、8％:92％、8.5％:91.5％、9％:91％、9.3％:90.7％或10％:90％等，优选为8％:92％。