[发明专利]复合导电粉体及其制备方法、以及锂电池

说明书

本申请提供一种复合导电粉体及其制备方法、以及锂电池。上述的复合导电粉体包括石墨烯、碳纳米管、导电碳黑、非离子型的高分子型超分散剂和非离子型的表面活性剂。非离子型的高分子型超分散剂在与石墨烯、碳纳米管和导电碳黑均质分散后发生水解，并与非离子型的表面活性剂混合干燥。上述的复合导电粉体普适性较好，且分散性较高。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，特别是涉及一种复合导电粉体及其制备方法、以及锂电池。

背景技术

目前锂离子电池用的导电剂使用量较大的主要有导电炭黑、碳纳米管和石墨烯三种，其中导电炭黑是以粉体形式加入到正、负极活性物质中，而碳纳米管、石墨烯均是制成分散均匀的导电浆料添加到正、负极活性物质中。炭黑的优势是直接添加粉体、无需制成浆料，工艺简单便于操作；劣势是导电炭黑导电性能较碳纳米管、石墨烯差，且添加量高，一般达到3％～6％，造成活性物质的含量较低，进而使得电池容量较低，而碳纳米管与石墨烯的优势是导电性好，在电池活性物质中添加量低，能够提高电池容量以及倍率性能；劣势是需要做成分散均匀的导电浆料添加到活性物质中，而导电浆料中的导电材料的固含量一般仅占5％左右，其余大部分均为溶剂，而针对于正极浆料和负极浆料中使用的溶剂分别为N-甲基吡咯烷酮和水，故一种导电浆料并不能兼容使用于正极浆料和负极浆料，因此，亟需提供一种具有较好的普适性和较高的分散性的复合导电剂。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种普适性较好，且分散性较高的复合导电粉体及其制备方法、以及锂电池。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种复合导电粉体，包括：石墨烯、碳纳米管、导电碳黑、非离子型的高分子型超分散剂和非离子型的表面活性剂；

其中，所述非离子型的高分子型超分散剂在与所述石墨烯、所述碳纳米管和所述导电碳黑均质分散后发生水解，并与所述非离子型的表面活性剂混合干燥。

在其中一个实施例中，所述复合导电粉体包括如下质量份的各组份：

在其中一个实施例中，所述非离子型的高分子型超分散剂为聚乙烯吡咯烷酮及/或聚乙烯醇。

在其中一个实施例中，所述非离子型的表面活性剂为卵膦酯及/或吐温80。

一种复合导电粉体的制备方法，用于制备得到上述任一实施例所述的复合导电粉体，所述复合导电粉体的制备方法包括如下步骤：

获取石墨、碳纳米管和导电碳黑；

向所述石墨中加入非离子型的高分子型超分散剂溶液进行第一均质操作，得到石墨烯浆液；

对所述石墨烯浆料、所述碳纳米管和所述导电碳黑进行第二均质操作，得到复合导电浆液；

对所述复合导电浆液进行酸处理，以使所述非离子型的高分子型超分散剂水解；

向酸处理后的所述复合导电浆液中加入非离子型的表面活性剂进行分散干燥操作，得到复合导电粉体。

在其中一个实施例中，所述石墨为鳞片石墨及/或膨胀石墨。

在其中一个实施例中，所述碳纳米管为多壁碳纳米管及/或单壁碳纳米管。

在其中一个实施例中，所述导电碳黑为炉黑、乙炔黑和科琴黑中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述非离子型的高分子型超分散剂溶液包括非离子型的高分子型超分散剂和去离子水。

在其中一个实施例中，所述向酸处理后的所述复合导电浆液中加入非离子型的表面活性剂进行分散干燥操作，包括如下步骤：

向酸处理后的所述复合导电浆液中加入非离子型的表面活性剂进行分散处理；