[发明专利]导电材料分散液，使用其制备的电极和锂二次电池

说明书

本发明提供一种导电材料分散液，以及使用其制造的电极和锂二次电池。根据本发明的导电材料分散液包括基于碳的导电材料、分散剂和分散介质，其中所述分散剂是包括化学式1表示的第一重复单元、化学式2表示的第二重复单元和化学式3表示的第三重复单元的共聚物，并且所述分散介质是非水溶剂。

技术领域

本发明涉及导电材料分散液，以及使用其制备的电极和锂二次电池。更具体地，本发明涉及通过使用包含特定重复单元的共聚物分散剂而表现出低粘度和优异的储存稳定性的导电材料分散液，以及使用该导电材料分散液制造的电极和锂二次电池。

背景技术

二次电池是可以通过其中将化学能转化为电能的放电过程和作为逆反应的充电过程而可以重复使用的电池。二次电池由正极、负极、电解质和隔膜构成，正极和负极通常由电极集流体和在该电极集流体上形成的电极活性材料层构成。通过将包括电极活性材料、导电材料、粘合剂等的电极浆料组合物涂布在电极集流体上，然后干燥并辊压，来形成所述电极活性材料层。

导电材料用于改善电极活性材料的导电性，并且主要使用了精细碳材料，例如炭黑、科琴黑、富勒烯、石墨烯、碳纳米管(CNT)等。在以上列出的精细碳材料中，尤其是，CNT作为导电材料已经引起了人们的注意，这是由于即使少量也可以实现高导电性。

但是，由于固有的以束状或缠结状生长的CNT特性，CNT在浆料中的分散性差，从而其涂布性和加工性劣化，并且它们在电极活性材料层中不均匀地分布。为了克服这些问题，开发了以下方法：将CNT与分散剂(如聚乙烯基吡咯烷酮(以下简称为PVP)、丙烯腈-丁二烯橡胶等)在溶剂中混合以制备导电材料分散液，然后将该导电材料分散液应用于电极浆料组合物中。

但是，由于使用PVP分散剂制备的导电材料分散液的粘度随着导电材料含量的增加而迅速增加，因此在增加导电材料含量方面存在局限性，因此，导电性的提高也受到限制。

同时，为了降低导电材料分散液的粘度，优选使用重均分子量低的分散剂。然而，当降低其重均分子量时，丙烯腈-丁二烯橡胶分散剂胶凝，因此，储存稳定性迅速降低。

因此，需要开发即使当其中包含大量导电材料时也具有低粘度而且显示出优异的储存稳定性的导电材料分散液。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种导电材料分散液，通过使用包括特定重复单元的共聚物分散剂，该导电材料分散液与常规情况相比具有较低的粘度和优异的储存稳定性。

另外，本发明旨在提供使用所述导电材料分散液制造的电极和二次电池。

技术方案

本发明的一个方面提供了一种导电材料分散液，其包括基于碳的导电材料、分散剂和分散介质，其中所述分散剂是包括以下化学式1表示的第一重复单元，以下化学式2表示的第二重复单元和以下化学式3表示的第三重复单元的共聚物，并且所述分散介质为非水溶剂：

[化学式1]

[化学式2]

[化学式3]

在化学式3中，X为氢、C1至C30烷基或C1至C30烷基酯基，l为1至10的整数。

本发明的另一方面提供了一种电极，其包括由电极浆料组合物形成的电极活性材料层，所述电极浆料组合物包括电极活性材料、上述导电材料分散液、粘合剂和溶剂。在这种情况下，所述电极可以是正极。

本发明的又一方面提供了一种锂二次电池，其包括正极、负极、介于正极和负极之间的隔膜、以及电解质。在这种情况下，所述正极可以是根据本发明的电极。

[有益效果]