[发明专利]一种PTFE粘结剂与电极关键组分材料均匀分布的方法及在电池行业中的应用

权利要求书

1.一种制备PTFE-导电碳粉-电极活性组分三元复合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）PTFE乳液的水稀释液，经超声分散或高速机械搅拌，得溶液1；

（2）将导电碳粉、电极活性组分、表面活性剂、水混合后经超声分散或高速机械搅拌，得溶液2；

（3）分别将溶液1和溶液2预加热后混合，得溶液3；

（4）恒温条件下，将溶液3进行高速搅拌1-6小时后，静置冷却至室温，得分层的固液混合物；

（5）将所述固液混合物的上清液移除后，得所述PTFE-导电碳粉-电极活性材料三元复合物；

所述步骤（3）中所述预加热和步骤（4）中恒温的温度，不低于30^oC且不高于90^oC；

所述步骤（1）中，PTFE乳液的水稀释液的质量浓度不高于1wt%；导电碳粉及电极活性组分在溶液2中的浓度不高于2mg/mL。

2.根据权利要求1所述的制备PTFE-导电碳粉-电极活性组分三元复合物的方法，其特征在于，

步骤（1）中，导电碳粉包括导电炭黑、石墨粉、碳纳米管、碳纳米纤维、中孔碳、石墨烯、还原的氧化石墨烯中的一种或两种以上的混合物；

步骤（2）中，表面活性剂为水溶性表面剂，包括十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、硬脂酸钾、油酰基多缩氨基酸钠、十二烷基氨基丙酸钠、月桂基硫酸钠、月桂酸失水山梨醇酯、油酸二乙醇酰胺、十二烷基二甲基甜菜碱、十四烷基二甲基磺乙基甜菜碱、硬脂酸、聚氧乙氧醚类化合物及所述表面活性剂的衍生物中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的制备PTFE-导电碳粉-电极活性组分三元复合物的方法，其特征在于，步骤（2）中，导电碳粉与电极活性组分的质量比范围为9:1~1:9。

4.根据权利要求1所述的制备PTFE-导电碳粉-电极活性组分三元复合物的方法，其特征在于，步骤（3）中，预加热后溶液1与溶液2的混合时间不超过30min。

5.权利要求1-4任一项所述方法制得的PTFE-导电碳粉-电极活性组分三元复合物，其特征在于，所述复合物中PTFE的质量含量不低于3%，且不高于50%；

所述复合物中电极活性组分的质量含量不低于20%，且不高于90%。

6.一种采用权利要求5所述PTFE-导电碳粉-电极活性组分三元复合物制备电极浆液的方法：将所述PTFE-导电碳粉-电极活性组分三元复合物加入水及小分子醇的混合溶剂中，室温下超声分散或机械搅拌得所述电极浆液；所述混合溶剂的质量是PTFE-导电碳粉-电极活性材料三元复合物质量的20-100倍。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述混合溶剂中水与乙醇的体积比为1:1~1:3。

8.权利要求1-4任一所述方法获得的PTFE-导电碳粉-电极活性组分三元复合物、权利要求5所述的PTFE-导电碳粉-电极活性组分三元复合物或权利要求6所述的方法获得的电极浆液在燃料电池、镍氢电池、锂离子电池或超级电容器中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，采用超声喷涂或丝网印刷将所述PTFE-导电碳粉-电极活性组分三元复合物或电极浆液涂覆在电极支撑体上。