[发明专利]导电材料、导电基材及其复合集流体和应用

说明书

本发明提供一种导电材料、导电基材及其复合集流体和应用。本发明的导电材料，包括聚合物和纳米导电材料添加剂，所述纳米导电材料添加剂包括纳米Ag₂S前驱体、Ag₂Se纳米线以及Ag₂Te纳米线。所提供的导电材料提升了导电基材的导电性，将其应用于复合集流体时，可以使得到的复合集流体方阻降低、电池能量体积密度提高。

技术领域

本发明涉及导电材料技术领域，具体涉及一种导电材料、导电基材及其复合集流体和应用，尤其涉及一种导电材料、导电基材、复合集流体、电极片、电池及用电装置。

背景技术

集流体是电池的部件之一，其作用是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出。目前，基于高分子聚合物膜的复合集流体得到新能源行业的广泛关注和应用。

常规的复合集流体的制备过程通常包括如下步骤：首先，采用物理气相沉积的方法，例如磁控溅射或者蒸镀，在聚合物膜上沉积一层铜或者铝，进而制备出具备一定导电能力的复合集流体半成品。然后，利用电镀法对复合集流体半成品进一步处理，增厚导电铜或者铝层，从而制备出复合集流体。

相比传统的铜箔集流体，基于高分子聚合物膜的复合集流体具备成本低、质量轻、内部绝缘性好等特点。这些特点使得复合集流体在电池中应用时能够降低电池的成本，提升电池的能量密度及安全性。

基于高分子聚合物膜的复合集流体具有树脂层两面复合有铜或者铝金属层的多层结构，随着电池温度的上升，复合集流体的温度也随之上升，当达到树脂层的材料的熔点时，该集流体的树脂层熔融而使极片破损，由此切断电流，从而改善电池的安全问题，但是，上述方式也增大了集流体的方阻。有关复合集流体的技术还需要进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于至少在一定程度上解决现有技术的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种导电材料、导电基材、复合集流体、电极片、电池及其用电装置，以解决现有技术中的复合集流体的方阻大、电池能量体积密度低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

在本发明的第一方面提供了一种导电材料，包括聚合物和纳米导电材料添加剂，所述纳米导电材料添加剂包括纳米Ag₂S前驱体、Ag₂Se纳米线和Ag₂Te纳米线。通过添加纳米导电材料添加剂可以增加导电基材的表面粗糙度、减小了基材表面与金属层表面的表面能差异，最终增强了金属层与基材之间的粘结强度。而且三者缺一不可，由纳米Ag₂S前驱体合成的纳米Ag₂S颗粒可与线状的Ag₂Se纳米线、Ag₂Te纳米线混合后可形成相互连通的立体网络导电结构，有效的提升了导电基材的导电性，降低了方阻，使得到的复合集流体方阻降低、电池能量体积密度提高。当纳米导电材料添加剂中显著增加其中一种含量、缺少另一种的条件下，并不能达到相应的效果。

根据本发明的实施例，以上所述的导电材料还可以进一步包括如下技术特征：

根据本发明的实施例，按照重量份计，所述聚合物为83-99份所述纳米导电材料添加剂为1-17份。纳米导电材料添加剂的含量不宜过高，也不宜过低。纳米导电材料添加剂的含量过高，会影响导电材料在形成导电基材时的成膜的品质，纳米导电材料添加的含量过低，不能明显解决现有复合集流体的方阻大、电池能量体积密度低的问题。