[发明专利]一种褶皱状石墨烯复合导电剂及制备方法

摘要

本发明涉及石墨烯材料领域，具体涉及石墨烯用于导电剂，进一步涉及用于锂电池的具有特殊外观结构的高性能石墨烯复合导剂。其特征是由纳米片结构的石墨烯组装成的具有褶皱状的球形颗粒，保留了石墨烯层结构，在锂电池活性材料中易于分散，褶皱间为锂电池锂离子提供快速传输通道。形成的导电网络使石墨烯的导电性与锂离子传输性有效的结合，在极少添加量条件下，大幅提高锂电池活性物质的容量发挥，降低了电池内阻，并提升电池的循环性能。特别提出了通过絮凝、粘接组装褶皱状石墨烯复合导电剂的方法。

主权项

1.一种褶皱状石墨烯复合导电剂的制备方法，其特征是制备方法如下：（1）将石墨烯微片直接采用机械剪切研磨剥离，然后将剥离得到的石墨烯纳米片加热至300℃以上，经液氮骤冷处理使石墨烯纳米片发生形貌转换，形成具有曲面片结构的石墨烯；（2）将步骤（1）得到的具有曲面片结构的石墨烯与可溶性碳源在分散体系中分散乳化，分散速度为2000‑2500rpm，分散30‑60min，然后加入絮凝剂，分散速度降至800‑1000rpm，具有曲面片结构的石墨烯在絮凝剂作用下与可溶性碳源凝聚团聚组装为微细球形颗粒分散于乳液中；其中所述的可溶性碳源为纤维素醚以及衍生物、壳聚糖、黄原胶、阿拉伯胶、海藻胶中的至少一种；所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种；（3）将步骤（2）得到的乳液过滤，滤除分散液，送入煅烧炉，煅烧炉温度为400‑500℃，炉内设置催化板，在氮气气流作用下以悬浮态煅烧10‑25min，使可溶性碳源与絮凝剂还原成石墨，曲面片结构的石墨烯在可溶性碳源还原过程中原位粘接，形成外形为球形颗粒，表面为褶皱的褶皱状石墨烯复合导电剂；其中所述的催化板为铁板、铜板或镍板。