[发明专利]一种易分散炭黑导电剂及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种易分散炭黑导电剂及其制备方法和用途；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，接枝在炭黑表面的羧甲基纤维素在水中具有较好的溶解性，进而有利于阻止炭黑的团聚，有利于形成导电剂分散良好的锂离子电池浆料；本发明所述易分散炭黑导电剂用于锂离子电池浆料，相较于传统炭黑，其能降低锂离子电池的内阻，进而改善其倍率性能，本发明所述易分散炭黑导电剂尤其适用于高功率锂离子电池。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种易分散炭黑导电剂及其制备方法和用途。

背景技术

炭黑是在锂离子电池中使用最为广泛的导电剂，炭黑分散的好坏影响锂离子电池的内阻，尤其是在高功率电池中，一方面内阻对倍率性能的影响较大，另一方面高功率电池配方中导电剂的添加量比较多，导致分散更加困难；目前在锂离子电池领域针对易分散炭黑导电剂的制备报道较少。目前针对炭黑的改性主要聚焦在橡胶、油墨、导电聚合物及其薄膜制作等领域上。在橡胶和油墨等领域引入的某些聚合物不适用于电池领域，部分用于电池的导电聚合物制备所引入的聚合分子量较大、且炭黑量较少，不适用于大量添加在高功率电池中充当导电剂。

CN107658429A公开了一种锂离子电池浆料的制备方法，包括如下步骤：S1：在电池活性物质中加入占所述电池活性物质质量的2％～10％的溶剂，搅拌均匀，制得第一产物；S2：向S1制得的第一产物中加入第一粘结剂及部分溶剂，搅拌均匀，制得第二产物；所述第二产物的浓度为5％～12％；S3：向S2制得的第二产物中加入导电剂，搅拌均匀，制得第三产物；S4：向S3制得的第三产物中加入第二粘结剂及剩余的溶剂，搅拌，制得最终的锂离子电池浆料，其中，导电剂为炭黑、碳纤维、碳纳米管及石墨中的一种或多种；CN102738446A公开了一种锂离子电池浆料的制备方法，包括如下步骤：步骤一、使用粘接剂制备浓度为3％～7％的胶液；步骤二、将活性物质和导电剂在三臂行星搅拌机中，在低速下均匀混合形成粉体；步骤三、在步骤二中的粉体中加入溶剂的总量的1％～15％，在低速下均匀混合形成湿粉体，其中，溶剂的总量与所述粉体的质量比为55:4～50:50；步骤四、在步骤三中的湿粉体中加入胶液的20％～50％和剩余的溶剂，在高速下均匀混合；及步骤五、加入剩余的胶液，先在低速下均匀搅拌5～10分钟，然后在高速下搅拌2～5小时，形成锂离子电池浆料，其中，导电剂为炭黑、碳纤维、碳纳米管和石墨中的一种；上述方案中均采用炭黑作为导电剂，其存在着炭黑分散均匀性的问题，尤其是高功率锂离子电池中，当导电剂的添加量较高时，导电剂的分散性能对电池的内阻及循环性能影响更大。

因此，开发一种在电池浆料中具有良好分散性的改性炭黑导电剂对于锂离子电池，尤其是高功率锂离子电池的性能提升具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易分散炭黑导电剂及其制备方法和用途；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，接枝在炭黑表面的羧甲基纤维素在水中具有较好的溶解性，进而有利于阻止炭黑的团聚，有利于形成导电剂分散良好的锂离子电池浆料；本发明所述易分散炭黑导电剂用于锂离子电池浆料，相较于传统炭黑，其能降低锂离子电池的内阻，进而改善其倍率性能，本发明所述易分散炭黑导电剂尤其适用于高功率锂离子电池。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种易分散炭黑导电剂，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。