[发明专利]一种水系碳纳米管导电浆料及制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种水系碳纳米管导电浆料，其制备方法如下：S1：碳纳米管一次预处理：使用高锰酸钾水溶液和次氯酸钠水溶液对碳纳米管进行一次氧化处理；S2：碳纳米管二次预处理：在上述一次氧化处理后的溶液加入过氧化氢溶液进行二次氧化处理，过滤得到二次处理碳纳米管；S3：酸洗：将所述二次处理碳纳米管进行酸洗，得到碳纳米管预制料；S4：将所述碳纳米管预制料和分散剂加入水中搅拌，得到预混料；S5：将预混料在研磨机中研磨20～60min，所述研磨机的线速度为5～50m/秒，得到导电浆料；本发明的导电浆料分散性能优异，应用在极片以及电池上，电池性能得到提高。

技术领域

本发明属于导电材料领域，特别涉及一种水系碳纳米管导电浆料及制备方法和用途。

背景技术

碳纳米管是优秀的导电剂，其尺寸一般为2～100纳米，长度可达10～50微米。碳纳米管不但能够在导电网络中起到导线的作用，而且还具有双电层效应及超级电容器的高倍率特性。同时，碳纳米管良好的导热性能有利于电池充放电时的散热，减少电池的极化，提高电池的高低温性能，延长电池的寿命。

但是在应用中由于碳纳米管相互之间较强的范德华力，使得碳纳米管之间相互缠绕在一起，难以均匀地分散到材料中，从而影响了碳纳米管本身物理性能的发挥。尤其是水系纳米碳纤维管分散性不好，不能很好的应用在锂电池的负极片上。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种水系碳纳米管导电浆料的制备方法，包括以下步骤：

S1：碳纳米管一次预处理：使用高锰酸钾水溶液和次氯酸钠水溶液对碳纳米管进行一次氧化处理；

S2：碳纳米管二次预处理：在上述一次氧化处理后的溶液加入过氧化氢溶液进行二次氧化处理，过滤得到二次处理碳纳米管；

S3：酸洗：将所述二次处理碳纳米管进行酸洗，得到碳纳米管预制料；

S4：将所述碳纳米管预制料和分散剂加入水中搅拌，得到预混料；

S5：将预混料在研磨机中研磨20～60min，所述研磨机的线速度为5～50m/秒，得到导电浆料。

优选地，所述碳纳米管、高锰酸钾水溶液、次氯酸钠水溶液以及过氧化氢水溶液的添加量按以下重量份数算，碳纳米管1-2份，高锰酸钾水溶液10-30份，次氯酸钠水溶液15-45份，过氧化氢溶液15-45份。

优选地，所述碳纳米管是单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管；。

优选地，步骤S1中所述一次氧化处理条件为70～90℃下反应2-4h。

优选地，步骤S1中所述高锰酸钾水溶液的浓度为10-30wt％；所述次氯酸钠的浓度为10-20wt％；

步骤S2中所述过氧化氢溶液的浓度为30-50wt％。

优选地，步骤S4中，按重量份数算，所述碳纳米管预制料2-10份，分散剂0.1-10份，水90-100份。

优选地，所述分散剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种组合。

优选地，所述导电浆料的粒径为0.1～3微米。

本发明还公开了一种水系碳纳米管导电浆料，由任意上述的水系碳纳米管导电浆料制备方法制得。

本发明还公开了一种如上所述的水系碳纳米管导电浆料在锂电池负极片上的应用。