[发明专利]一种石墨烯复合导电浆料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种石墨烯复合导电浆料，其特征在于包括按照重量份计算的如下组分：石墨烯1～6份、非片状导电剂1～6份、分散剂0～1份以及溶剂90～95份，且在所述石墨烯复合导电浆料中非片状导电剂至少部分嵌入石墨烯片层之间。

2.根据权利要求1所述的石墨烯复合导电浆料，其特征在于：所述非片状导电剂包括导电炭黑、导电石墨、碳纳米管和碳纤维中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述分散剂包括非离子型表面活性剂；优选的，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮和/或聚乙二醇；和/或，所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮和/或去离子水。

3.根据权利要求1或2所述的石墨烯复合导电浆料，其特征在于还包括粘度调节剂；优选的，所述粘度调节剂包括聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯和聚乙烯醇中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的石墨烯复合导电浆料，其特征在于：所述石墨烯为膨胀石墨经分散剥离后制得；优选的，所述膨胀石墨包括由可膨胀石墨膨胀100～400倍形成的蠕虫石墨，粒径为30～800目。

5.一种石墨烯复合导电浆料的制备方法，其特征在于包括：

(1)将膨胀石墨、分散剂和溶剂混合均匀，并进行剪切剥离，制得第一浆料；

(2)将非片状导电剂加入所述第一浆料中，之后至少通过研磨方式进行部分插层处理，使非片状导电剂至少部分嵌入石墨烯之间，并与石墨烯均匀分散，制得第二浆料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体包括：将膨胀石墨、分散剂和溶剂混合均匀，并以500～1000r/min的转速进行剪切分散处理5～60分钟，之后以1000～3000r/min的转速在砂磨机中进行剪切剥离处理5～60分钟，制得所述第一浆料；优选的，以砂磨机进行所述的剪切剥离处理，其中所述研磨机采用锆珠的粒径为0.3～3.0mm；优选的，所述膨胀石墨为可膨胀石墨膨胀100～400倍得到的蠕虫石墨，粒径为30～800目；优选的，所述分散剂包括非离子型表面活性剂；尤其优选的，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮和/或聚乙二醇；优选的，所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮和/或去离子水。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：将非片状导电剂加入所述第一浆料中，之后采用砂磨机以800～3000r/min的转速进行研磨插层处理30～60分钟，制得所述第二浆料；优选的，所述非片状导电剂包括导电炭黑、导电石墨、碳纳米管和碳纤维中的任意一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法，其特征在于还包括：以粘度调节剂对所述第二浆料的粘度进行调节，获得所述石墨烯复合导电浆料；优选的，所述石墨烯复合导电浆料的粘度为500～5000mPa·s；优选的，所述粘度调节剂包括聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯和聚乙烯醇中的任意一种或两种以上的组合。

9.由权利要求5-8中任一项所述的方法制备的石墨烯复合导电浆料；优选的，所述石墨烯复合导电浆料包括按照重量份计算的如下组分：石墨烯1～6份、非片状导电剂1～6份、分散剂0～1份以及溶剂90～95份，且在所述石墨烯复合导电浆料中非片状导电剂至少部分嵌入石墨烯片层之间。

10.权利要求1-4、9中任一项所述的石墨烯复合导电浆料于锂离子电池中的应用；优选的，所述应用包括：将所述石墨烯复合导电浆料用于锂离子电池正极活性材料或锂离子电池正极负性材料的导电剂；优选的，所述锂离子电池正极活性材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述锂离子电池负极活性材料包括石墨、中间相碳微球、金属氧化物、硅、硅/碳中的任意一种或两种以上的组合。