[发明专利]一种复合导电浆料、其制备方法及用途

权利要求书

1.一种复合导电浆料，其特征在于，所述复合导电浆料包括由碳纳米管及石墨烯构成的复合材料，所述石墨烯为少层石墨烯，层数在10-20层；所述碳纳米管为多壁碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的复合导电浆料，其特征在于，所述复合导电浆料的固含量为6.0％～6.4％；

优选地，所述复合导电浆料的电阻率为32Ω·cm～35Ω·cm；

优选地，所述石墨烯为无缺陷的石墨烯；

优选地，所述石墨烯中的金属杂质Fe、Co、Ni、Cu和Zn的含量均≤5ppm；

优选地，所述碳纳米管的长度为5μm～8μm；

优选地，所述碳纳米管中的金属杂质Fe、Co、Ni、Cu和Zn的含量均≤100ppm。

3.根据权利要求1或2所述的复合导电浆料，其特征在于，所述复合导电浆料中还含有分散剂；

优选地，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚乙烯醇PVA或羧甲基纤维素CMC中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述石墨烯和碳纳米管的总质量与所述分散剂的质量比为(4～7):1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合导电浆料，其特征在于，所述复合导电浆料中还含有溶剂，所述溶剂优选为有机溶剂或水中的任意一种，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮和/或N-环己烷吡咯烷酮。

5.如权利要求1-4任一项所述的复合导电浆料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)采用天然石墨、分散剂和溶剂作为原料，通过搅拌、剪切和高压分散的方式进行处理，制备得到石墨烯导电浆料；

(2)采用碳纳米管、分散剂和溶剂作为原料，通过研磨的方式，制备得到碳纳米管导电浆料；

(3)将石墨烯导电浆料和碳纳米管导电浆料混合分散，得到复合导电浆料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)在高压分散之后还进行研磨处理；

优选地，步骤(1)所述高压分散的压力范围为500bar～2500bar；

优选地，步骤(1)所述石墨烯导电浆料的固含量为4.8wt％～5.2wt％；

优选地，步骤(1)制备石墨烯导电浆料的方法包括以下步骤：

(A)将分散剂和溶剂混合，搅拌，至分散剂完全溶解；

(B)将天然石墨与步骤(A)得到的溶液混合，搅拌，得到分散液；

(C)对步骤(B)得到的分散液进行剪切，至浆料中颗粒的粒径D50<30μm；

(D)对步骤(C)得到的浆料进行高压分散处理，得到石墨烯导电浆料，粒径D50<5μm；

优选地，步骤(A)所述搅拌的时间为20min～60min；

优选地，步骤(B)所述天然石墨和步骤(A)所述分散剂的质量比为(3～10):1；

优选地，步骤(B)所述搅拌的时间为1h～4h；

优选地，步骤(C)所述剪切采用的设备为高转速剪切机；

优选地，步骤(C)所述剪切的转速为8000r/min～10000r/min；

优选地，步骤(C)所述剪切的循环次数为3次～5次。