[发明专利]电性能优异的复合导电浆料的制备方法

说明书

本发明公开一种电性能优异的复合导电浆料的制备方法，包括有以下步骤：石墨的前处理、化合物分散液的制备、多孔硅的制备、氧化石墨烯包覆的改性玻璃微珠的制备、初步浆料的制备、导电浆料的制备。通过在玻璃微珠表面包覆氧化石墨烯，玻璃微珠和石墨烯两者之间的相容性更好，使得体系中石墨烯和玻璃微珠分散更为均匀，不易出现玻璃微珠和石墨烯分别团聚的现象，浆料性能更为均匀稳定，再配合通过高压脉冲射流技术形成锂电池用复合导电浆料，采用机械剥离技术可以最大限度的保留石墨烯和二硫化钼层片完整性，保留其较高的导电能力，同时有效防止纳米层的重新堆积，可以大幅提升导电性，提高电极材料表面积使用率，解决团聚、循环电容量低等缺陷。

技术领域

本发明涉及电极领域技术，尤其是指一种电性能优异的复合导电浆料的制备方法。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。近十几年来，随着各种便携式电子设备及电动汽车的广泛应用和快速发展，对其动力系统—化学电源的需求和性能要求急剧增长，锂离子电池以其高功率特性等优势成功并广泛应用于移动电子终端设备领域锂电池已经成为了主流。同时，石墨烯由于具有大的理论比表面积，突出的力学性能和导热性能，以及在室温下高的导电率等优点，且成本低廉、可加工性好，因而在纳米电子器件、传感器、储氢材料、锂电池、超级电容器等众多领域具有潜在的应用前景。

但由于石墨烯浆料或者粉末在贮存和使用过程中存在不稳定、易团聚以及纳米层容易重新堆积，降低电极材料的导电性，并且，降低电极材料的表面积使用率，不能充分石墨烯材料的高比表面积、高导电和高导热的性能优势。因此，有必要提出一种新的导电浆料方法对上述缺陷进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种电性能优异的复合导电浆料的制备方法，其易发生团聚，且纳米层不会重新堆积，大幅度提高电极材料的导电性，并且，提高电极材料的表面积使用率，使其可以充分利用石墨烯材料的高比表面积、高导电和高导热的性能优势。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种电性能优异的复合导电浆料的制备方法，包括有以下步骤：

(1)石墨的前处理

将石墨置于由氧化剂和插层剂构成的混合溶液中，在20-60℃下超声搅拌处理0.5-5h，获得的产物经洗涤、过滤、干燥后置于马弗炉中，于氮气气氛中及600-1200℃高温下处理0.1-6h，得到膨胀石墨产物，再将膨胀石墨产物与锂离子或镁离子盐与二硫化钼置于反应釜中，不断搅拌，并加热至600-800℃，保温时间为1-12h，得到锂离子或镁离子插层的石墨-二硫化钼化合物；

(2)化合物分散液的制备

将步骤(1)得到的锂离子或镁离子插层的石墨-二硫化钼化合物溶于有机溶剂中，超声0.5-2h得到化合物分散液；

(3)多孔硅的制备

将硅片依次用清洗液、去离子水清洗，烘干，将烘干后的硅片放入刻蚀液中刻蚀处理，所述刻蚀电流为10-15A，刻蚀时间为30-50分钟，刻蚀完成后用去离子水清洗烘干，得到多孔硅；

(4)氧化石墨烯包覆的改性玻璃微珠的制备

将改性玻璃微珠加入到氧化石墨烯分散液中，搅拌后静置，过滤，洗涤,干燥得到氧化石墨烯包覆的改性玻璃微珠；

(5)初步浆料的制备