[发明专利]一种易分散炭黑导电剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种易分散炭黑导电剂，其特征在于，所述易分散炭黑导电剂包括炭黑及接枝在所述炭黑表面的羧甲基纤维素。

2.如权利要求1所述的易分散炭黑导电剂，其特征在于，所述羧甲基纤维素的分子量为3～8万；

优选地，所述易分散炭黑导电剂的比表面积为90-130m²/g。

3.根据权利要求1或2所述的易分散炭黑导电剂，其特征在于，所述易分散炭黑导电剂的原料包括原生炭黑；

优选地，所述原生炭黑的粒径为10-30nm；

优选地，所述原生炭黑的比表面积为60-300m²/g。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的易分散炭黑导电剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将原生炭黑进行氧化，得到氧化炭黑；

(2)在步骤(1)中氧化炭黑的表面引入酰氯基团，得到酰氯化炭黑；

(3)将步骤(2)中的酰氯化炭黑与羧甲基纤维素进行反应，得到所述易分散炭黑导电剂。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将原生炭黑进行氧化的方法包括将原生炭黑分散在水中，通入气体氧化剂，进行氧化反应，得到所述氧化炭黑。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述气体氧化剂包括氧气和/或臭氧；

优选地，所述气体氧化剂的通入速率为1-100mL/min；

优选地，所述氧化反应的时间≥24h；

优选地，所述氧化反应的温度为30-80℃；

优选地，所述氧化反应的过程中伴随超声；

优选地，步骤(1)中进行氧化反应结束后还包括固液分离、干燥。

7.如权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中氧化炭黑的表面引入酰氯基团的方法包括将氧化炭黑与酰氯化试剂混合，进行酰氯化反应；

优选地，所述酰氯化试剂包括光气、草酰氯、三氯氧磷或五氯化磷中的至少一种；

优选地，所述酰氯化反应的温度为25-80℃，时间为24-48h；

优选地，所述酰氯化反应结束后还包括去除酰氯化试剂，得到酰氯化炭黑。

8.如权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中酰氯化炭黑与羧甲基纤维素进行反应的方法包括将酰氯化炭黑、羧甲基纤维素及溶剂混合，进行接枝反应，得到所述易分散炭黑导电剂；

优选地，所述溶剂选自水、氯仿、DMAC或DMF中的至少一种；

优选地，所述接枝反应的温度为25-80℃，时间为1-24h；

优选地，步骤(3)中羧甲基纤维素与酰氯化炭黑的质量比为0.01-0.2:1。

9.如权利要求4-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)用超声方法将原生炭黑分散在水溶液中，通入氧气和/或臭氧，在30-80℃下进行氧化反应24h以上，过滤、干燥，得到氧化炭黑，其中氧气和/或臭氧的通入速率为1-100mL/min；氧化反应过程中需一直伴随超声；

(2)将步骤(1)中的氧化炭黑加入到酰氯化试剂中，在25-80℃下进行酰氯化反应24-48h，除去酰氯化试剂得到酰氯化炭黑，其中酰氯化试剂选自光气、草酰氯、三氯氧磷或五氯化磷中的至少一种；

(3)将步骤(2)中的酰氯化炭黑在溶剂中与羧甲基纤维素反应，得到所述易分散炭黑导电剂，其中，所述溶剂选自水、氯仿、DMAC或DMF中的至少一种，反应温度为25-80℃，时间为1-24h，羧甲基纤维素与酰氯化炭黑的质量比为0.01-0.2:1。

10.一种如权利要求1-3任一项所述的易分散炭黑导电剂的用途，其特征在于，所述易分散炭黑导电剂用于锂离子电池；

优选地，所述易分散炭黑导电剂用于高功率锂离子电池，其功率值大于3C。