[发明专利]一种复合导电浆料、其制备方法及用途

说明书

本发明涉及一种复合导电浆料、其制备方法及用途。本发明的复合导电浆料包括由碳纳米管及石墨烯构成的复合材料，所述石墨烯为少层石墨烯(10‑20层)，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。本发明克服了碳纳米管和石墨烯这两种纳米材料分散难的问题，制备得到的复合导电浆料的导电性好，电阻率为32Ω·cm～35Ω·cm。采用本发明的复合导电浆料制备的电极极片的电导率高，能够改善整个电池的导电性和电化学性能，组装成的电池具有很好的快速充放电性能，以及良好的可逆性和稳定性。

技术领域

本发明属于新型导电材料技术领域，涉及一种复合导电浆料、其制备方法及用途，尤其涉及一种包含由碳纳米管及石墨烯构成的材料的复合导电浆料、其制备方法及在锂离子电池的用途。

背景技术

石墨烯在锂离子电池中的应用比较多元化，目前已经实现商业化的是用在正极材料中作为导电添加剂，来改善电极材料的导电性能，提高倍率性能和循环寿命。目前比较成熟的应用是将石墨烯制成导电浆料用于包覆磷酸铁锂等正极材料。正极用包覆浆料目前主要包括石墨浆料和碳纳米管浆料等，随着石墨烯粉体、石墨烯微片粉体量产、成本持续降低的情况下，石墨烯浆料将呈现更好的包覆性能。石墨烯浆料将随锂电池增长而稳步上升。锂离子电池主要应用于手机、笔记本电脑、摄像机等便携式电子器件等方面，并积极地向电动力汽车等新能源汽车领域扩展，具有长期发展前景。

由于石墨烯对于电池性能有诸多提升作用，对动力电池性能要求的不断提升必将拉动石墨烯在电池领域的发展。同时石墨烯电池行业规模有望充分受益于动力电池的放量，分享新能源汽车行业的增长。

但是，目前的石墨烯导电浆料和碳纳米管导电浆料普遍存在分散性差以及导电性相对较差的问题，从而限制了其对电池性能的提高。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种复合导电浆料及其制备方法，本发明的复合导电浆料分散性好，导电性高，复合导电浆料的电阻率为32Ω·cm～35Ω·cm，应用于电极材料制备时，既能满足石墨烯均匀地分散在活性物质的表面，又不会产生堆积现象，解决了石墨烯分散难的问题，得到的电极材料具有优异的导电性能。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种复合导电浆料，所述复合导电浆料包括由碳纳米管及石墨烯构成的复合材料，所述石墨烯为少层石墨烯，层数在10-20层，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。

本发明中，所述石墨烯为少层石墨烯，其层数为10层～20层，例如为10层、15层或20层。

本发明中，所述碳纳米管为细多壁碳纳米管，所述碳纳米管的直径为10nm～20nm，例如为10nm、12nm、13nm、14nm、15nm、16nm、17nm、18nm、19nm或20nm等。

本发明的复合导电浆料的固含量为6.0％～6.4％，例如为6.0％、6.1％、6.15％、6.2％、6.3％或6.4％等。

本发明的复合导电浆料的电阻率为32Ω·cm～35Ω·cm，例如为32Ω·cm、32.5Ω·cm、33Ω·cm、33.2Ω·cm、34Ω·cm、34.5Ω·cm或35Ω·cm等。

优选地，所述石墨烯为高品质、无缺陷的石墨烯。

优选地，所述石墨烯中的金属杂质Fe、Co、Ni、Cu和Zn的含量均≤5ppm。

本发明所述复合导电浆料中的石墨烯优选为通过机械液相剥离法制备得到的高品质，少层且无缺陷的石墨烯，分散在直径为10nm～20nm的细多壁碳纳米管的表面，协同改善了石墨烯的分散性，石墨烯不堆积，且复合导电浆料的导电性好。

优选地，所述碳纳米管的长度为5μm～8μm，例如为5μm、5.5μm、6μm、6.2μm、6.4μm、6.6μm、7μm、7.5μm或8μm等。