[发明专利]一种锂离子电池用碳纳米管作为导电剂的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池，尤其涉及一种锂离子电池用碳纳米管作为导电剂的制作方法。

背景技术

碳纳米管自其发现以来，一直是研究的热点，并被认为是最具应用前景的纳米材料之一。碳纳米管是由单层或多层石墨卷曲而成的一维管状纳米材料，具有许多出众的物理化学性质，其独特的电子导电性，使其在锂离子动力电池导电剂方面具有诱人的应用前景。碳纳米管作为一种新型的纤维状导电剂，可以形成完整的三维导电网络结构，与传统导电剂如导电碳黑等相比，碳纳米管具有更高的电子导电率，所需用量也相对较低，有利于提升电池容量、提高电池循环寿命、尤其有利于提高电池的大倍率充放电性能。在对锂离子动力电池容量和功率需求越来越高的今天，碳纳米管已成为导电剂发展的主要方向之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用碳纳米管作为导电剂的电池的比容量、内阻、高倍率充放电性能、低温放电性能和循环寿命都优于采用Super-p作为导电剂的电池的锂离子电池用碳纳米管作为导电剂的制作方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种锂离子电池用碳纳米管作为导电剂的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

提纯碳纳米管：采用高温石墨化方法对碳纳米管进行提纯，有效去除碳纳米管中残留金属催化剂。

制备导电浆料：采用酸超声处理或砂磨处理方法制备出碳纳米管导电浆料并研究了浆料的稳定性。

制作成型：将碳纳米管浆料与磷酸铁锂正极材料混合，使碳纳米管与磷酸铁锂颗粒紧密接触，碳纳米管紧紧缠绕在磷酸铁锂颗粒表面。

进一步的，所述酸超声处理后的碳纳米管仍然不能稳定分散在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，而且强酸超声处理过程会破坏碳纳米管的结构。

更进一步的，所述砂磨方法制备的碳纳米管导电浆料具有良好的分散稳定性，6000rpm离心处理后浆料稳定率仍90％，12000rpm离心处理后浆料稳定率65％。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明采用碳纳米管作为导电剂的电池的比容量、内阻、高倍率充放电性能、低温放电性能和循环寿命都优于采用Super-p作为导电剂的电池。

具体实施方式

实施例1：

一种锂离子电池用碳纳米管作为导电剂的制作方法，包括如下步骤：

提纯碳纳米管：采用高温石墨化方法对碳纳米管进行提纯，有效去除碳纳米管中残留金属催化剂。

制备导电浆料：采用酸超声处理或砂磨处理方法制备出碳纳米管导电浆料并研究了浆料的稳定性。

制作成型：将碳纳米管浆料与磷酸铁锂正极材料混合，使碳纳米管与磷酸铁锂颗粒紧密接触，碳纳米管紧紧缠绕在磷酸铁锂颗粒表面。

所述酸超声处理后的碳纳米管仍然不能稳定分散在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，而且强酸超声处理过程会破坏碳纳米管的结构。

所述砂磨方法制备的碳纳米管导电浆料具有良好的分散稳定性，6000rpm离心处理后浆料稳定率仍90％，12000rpm离心处理后浆料稳定率65％。

综上所述，本发明采用碳纳米管作为导电剂的电池的比容量、内阻、高倍率充放电性能、低温放电性能和循环寿命都优于采用Super-p作为导电剂的电池。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围。