[发明专利]一种锂电池石墨烯复合导电剂及制备方法

摘要

本发明提供一种锂电池石墨烯复合导电剂及制备方法，属于锂电池导电剂领域。其制备方法是：在100‑150℃、惰性气体条件下通过尿素预插层、热均化，使石墨更易于剥离和后续的镶嵌，进一步使用三氧化钴和碳化硅复合微晶粒作为研磨、分散、导电增强的助剂，在干法条件下通过气流剥离，使石墨粉剥离为石墨烯，并与微晶粒镶嵌复合形成粒状的石墨烯复合导电剂。二维的石墨烯与纳米微晶粒通过化学键结合在一起，不但在锂电池电极材料中易分散，而且在锂电池电极材料中形成的导电网络更为稳定和均匀。使石墨烯的导电性能在用于锂电池的电极活性材料时得到充分的发挥。

主权项

一种锂电池石墨烯复合导电剂的制备方法，其特征在于：制备方法如下：（1）将石墨粉、微晶粒、膨胀剂混合均匀，在高速混合机中以500‑1200rpm的高速混合30‑45min，高混合温度控制在40‑45℃，膨胀剂融化后插入石墨的层间，得到预插层复合物，其中所述的微晶粒为粒径小于100nm的三氧化钴和碳化硅的复合物，所述的膨胀剂为尿素；（2）将步骤（1）得到的预插层复合物, 在100‑150℃、缺氧条件下加热均化0.5‑1小时，膨胀剂膨胀并与石墨的层界面反应形成均化物，冷却后送入研磨机研磨分散10‑30min；（3）将步骤（2）得到的均化物送入气流剥离机，气流粉碎机为循环式气旋式气流粉碎机，通过对循环式气旋式气流粉碎机通入压缩气体，控制气体流量为1‑2m³/min、气体压力为1‑1.5MPa ，均化物在高速气流的作用下沿气流粉碎机管状的粉碎室循环粉碎剥离，石墨层间剥离为石墨烯，并与微晶粒完成层镶嵌，符合粒径要求的物料以旋流的形式运动而进行分级从出料口排出，然后用200目的铜网进行过筛处理，即可得到粒状的锂电池石墨烯复合导电剂。