【CN109950541A】一种锂离子电池专用石墨烯导电浆料及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611218717.9(22)申请日 2016.12.26(71)申请人 国联汽车动力电池研究院有限责任公司地址 101407 北京市怀柔区雁栖经济开发区兴科东大街11号(72)发明人 王曦　庞静　李翔　刘源　张强　魏得勋　(74)专利代理机构 北京华沛德权律师事务所11302代理人 杜亚静(51)Int.Cl.H01M 4/139(2010.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 10/0525(2010.01)H01M 4/505(2010.01)H01M 4/525(2010.01)H01M 4/58(2010.01)H01M 4/587(2010.01)H01M 4/38(2006.01)(54)发明名称一种锂离子电池浆料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种锂离子电池浆料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。

该制备方法包括通过对锂离子电池浆料粘弹性模量的分析，确定匀浆操作条件，能够根据锂离子电池浆料分散稳定性的优劣制成不同品质的锂离子电池浆料。

该锂离子电池浆料是经过该制备方法制备得到的，包括正极浆料、负极浆料和溶剂，正极浆料中的活性物质选自钴酸锂、锰酸锂、锂镍钴氧、锂镍钴锰氧、锂镍钴铝氧、磷酸铁锂中的至少一种；负极浆料中的活性物质选自石墨、硬碳、钛酸锂、硅、硅合金中的至少一种；溶剂选自去离子水、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮中的至少一种。

其能够为满足不同消费层次的用户的锂离子电池浆料的生产提供参考依据。

权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 106784627 A 2017.05.31C N 106784627A1.一种锂离子电池浆料的制备方法，其特征在于，包括对所述锂离子电池浆料分散稳定性的评价；所述锂离子电池浆料分散稳定性的评价方法包括以下步骤：将活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合，制得所述锂离子电池浆料样品；测试所述锂离子电池浆料中的固体物质的粘性模量和弹性模量；根据所述粘性模量和弹性模量，确定所述固体物质稳定悬浮的操作区间；在所述操作区间内对所述锂离子电池浆料进行匀浆操作，得到经过匀浆的锂离子电池浆料；在所述经过匀浆的锂离子电池浆料中选取多个测试点；测定多个所述测试点的表面张力和在箔材表面的接触角；根据所述多个测试点的表面张力和接触角，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣；选取所述稳定性评价为合格的锂离子电池浆料，作为备用。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011280250.7(22)申请日 2020.11.16(71)申请人 哈尔滨万鑫石墨谷科技有限公司地址 150028 黑龙江省哈尔滨市松北区九洲路西(72)发明人 马洪伟　(74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司11332代理人 潘登(51)Int.Cl.H01B 13/00(2006.01)C01B 32/19(2017.01)H01B 1/24(2006.01)(54)发明名称一种石墨烯导电浆料的制备方法及其制备得到的导电浆料和应用(57)摘要本发明提供一种石墨烯导电浆料的制备方法及其制备得到的导电浆料和应用。

所述制备方法包括如下步骤：(1)将分散剂与水混合，经过第一次预分散得到分散液；(2)将所述分散液与石墨烯混合，经过第二次预分散后进行第一次高能解离，得到悬浊液；(3)将所述悬浊液与增稠剂混合，搅拌，而后进行第二次高能解离，剪切，得到所述石墨烯导电浆料。

所述制备方法以水做为溶剂，使用预分散设备和高能解离设备对石墨烯进行径向尺寸处理和片层剥离，最终得到的水系石墨烯导电浆料中石墨烯的径向尺寸较小、平均层数较少且片层较薄，电导性能及粘度性能都更佳优异。

权利要求书2页 说明书7页 附图2页CN 112489882 A 2021.03.12C N 112489882A1.一种石墨烯导电浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将分散剂与水混合，经过第一次预分散得到分散液；(2)将所述分散液与石墨烯混合，经过第二次预分散后，再进行第一次高能解离，得到悬浊液；(3)将所述悬浊液与增稠剂混合，搅拌，而后进行第二次高能解离，剪切，得到所述石墨烯导电浆料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠或聚乙烯醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述分散液中分散剂的质量分数为0.1～0.2％；优选地，步骤(1)所述第一次预分散的转速为1200～1800r/min；优选地，步骤(1)所述第一次预分散的时间为5～15min。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610616820.2(22)申请日 2016.08.01(71)申请人 成都新柯力化工科技有限公司地址 610091 四川省成都市青羊区蛟龙工业港东海路4座(72)发明人 陈庆　曾军堂　(51)Int.Cl.H01M 4/133(2010.01)H01M 4/1393(2010.01)(54)发明名称一种锂电池石墨烯导电浆料及其制备方法(57)摘要本发明提供一种锂电池石墨烯导电浆料，其特征是由10-15份石墨粉、0.5-2份活化剂、0.5-1份分散剂、0.2-0.3份胶体材料、0.1-0.5份碳纳米管、0.01-0.1份促进剂、85-90份溶剂、适量粘度调节剂制备而成。

通过对石墨的细化活化，进一步通过分散研磨剥离，在研磨机组剪切力、摩擦力作用下，微米级促进剂作为微观力传递介质使石墨被剥离成石墨烯，同时微米级促进剂与石墨烯、碳纳米管在研磨过程由胶体材料交织形成复合微胶粒，在锂电池正负极活性材料中具有优异的分散性，使活性物质的充放电效率大幅提高，同时与石墨烯复合用于锂电池导电剂可以显著地提高载流子浓度，并可以提高电池活性材料的电导率和放电容量。

权利要求书2页 说明书6页 附图1页CN 106207094 A 2016.12.07C N 106207094A1.一种锂电池石墨烯导电浆料的制备方法，其特征是由如下重量份的原料制备而成：石墨粉 10-15份，活化剂 0.5-2份，分散剂 0.5-1份，胶体材料 0.2-0.3份碳纳米管 0.1-0.5份，促进剂 0.01-0.1份，溶剂 85-90份，粘度调节剂 适量；其中，所述石墨粉为天然鳞片石墨、膨胀石墨、高取向石墨中的至少一种；所述的活化剂为羧酸盐；所述的分散剂为苯乙烯马来酰亚胺树脂、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种；所述的胶体材料为黄原胶、刺槐豆胶、瓜尔豆胶、阿拉伯胶、明胶、卡拉胶中的至少一种；所述的促进剂为微米级的二硼化钛、五氧化二钒、氧化硼、二硫化钼中的至少一种；其用于石墨烯导电浆料的制备时,既是剥离介质,又是导电改进剂；所述的溶剂为去离子水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一种；所述的粘度调节剂为羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或几种；具体制备步骤如下：（1）将重量份5-10的石墨粉、0.5-2重量份数的活化剂在200-250℃条件下混合均匀，然后送入气流微细机，在气流微细机粉碎室内产生高速旋流，使石墨粉粒子之间产生激烈的碰撞、摩擦，从而粉碎均化，使石墨粉粒子进行活化改性；（2）将步骤（1）的得到的物料与0.1-0.5重量份的碳纳米管、0.5-1重量份的分散剂、0.01-0.1重量份的促进剂、0.2-0.3重量份的胶体材料在研磨机组中进行分散剥离，在研磨机组剪切力、摩擦力作用下循环研磨，微米级促进剂作为微观力传递介质使石墨被剥离成石墨烯，同时微米级剥离剂与石墨烯、碳纳米管在研磨过程中由胶体材料缠绕形成交织的复合胶粒子，该复合胶粒子在外观形态上呈微球形，而内在形态则为交织的介孔结构，在液体溶剂中分散悬浮优异；（3）将步骤（2）得到的复合胶粒子与85-90重量份的溶剂送入超声波分散器，超声波分散器内设置有搅拌叶片，底部设置孔径为500目的不锈钢滤网，搅拌叶片的转速为50-100rpm，超声分散10-30min后打开排料阀门，经滤网过滤后加入适量的粘度调节剂调整粘度为100-5000mPa.s，得到锂电池石墨烯导电浆料。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810871348.6(22)申请日 2018.08.02(71)申请人 无锡泰科纳米新材料有限公司地址 214400 江苏省无锡市江阴市祝塘镇钱圩路2号(72)发明人 戴加龙　戴中秋　(74)专利代理机构 江阴义海知识产权代理事务所(普通合伙) 32247代理人 宋俊华(51)Int.Cl.H01M 4/62(2006.01)(54)发明名称一种锂离子电池用石墨烯导电浆料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种锂离子电池用石墨烯导电浆料及其制备方法，该锂离子电池用石墨烯导电浆料的组成和重量份数包括：石墨烯0.1-2份、氧化石墨烯包覆的改性玻璃微珠0.08-1.6份、导电炭黑0.1-4份、聚偏二氟乙烯0.5-5份，N -甲基吡咯烷酮89-97份、分散剂0-0.2份。

本发明通过少量氧化石墨烯来改善浆料中玻璃微珠的导电导热性能；避免了石墨烯在浆料制备过程中发生电性能劣化；促进石墨烯导电填料的分散，浆料导电性能更佳，在锂离子电池电极活性材料混浆时加入，大大提高锂离子电池的导电性能。

权利要求书1页 说明书5页CN 109004227 A 2018.12.14C N 109004227A1.一种锂离子电池用石墨烯导电浆料，其特征在于，其组成和重量份数包括：石墨烯0.1-2份、氧化石墨烯包覆的改性玻璃微珠0.08-1.6份、导电炭黑0.1-4份、聚偏二氟乙烯0.5-5份，N -甲基吡咯烷酮89-97份、分散剂0-0.2份。

2.如权利要求1所述的锂离子电池用石墨烯导电浆料，其特征在于，所述氧化石墨烯包覆的改性玻璃微珠中，氧化石墨烯和改性玻璃微珠的重量比为0.2：9.8-3:7。

3.如权利要求1所述的锂离子电池用石墨烯导电浆料，其特征在于，所述改性玻璃微珠为硅烷偶联剂改性的玻璃微珠。

4.如权利要求3所述的锂离子电池用石墨烯导电浆料，其特征在于，所述改性玻璃微珠中，所述硅烷偶联剂与所述玻璃微珠的重量比为0.05：9.95-0.5：9.5。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010086008.X(22)申请日 2020.02.11(71)申请人 任国峰地址 063000 河北省唐山市路北区北新西道许庄小区德源里楼503楼5门401号(72)发明人 刘少华　任国峰　(74)专利代理机构 上海尚象专利代理有限公司31335代理人 刘云(51)Int.Cl.H01B 1/24(2006.01)H01B 13/00(2006.01)H01M 4/62(2006.01)(54)发明名称一种电池用石墨烯导电浆料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种电池用石墨烯导电浆料及其制备方法，该导电浆料的原料包含：树脂60％～85％，改性石墨烯材料0.5％～30％，有机添加剂0.5％～15％；改性石墨烯材料包含还原氧化石墨烯。

本发明还提供了该电池用石墨烯导电浆料的制备方法。

该方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备改性石墨烯材料；步骤3，将树脂溶于溶剂中，搅拌机搅拌，待树脂完全溶解后，再添加步骤2所得的改性石墨烯材料和剩余的有机添加剂，常温下充分混合均匀，即得石墨烯导电浆料。

本发明制备的石墨烯导电浆料分散均匀，极大减少极片极化，能够提高电极的氧化还原能力及电池的充放性能，可广泛用于各类型电池中，提高电池性能。

权利要求书2页 说明书7页CN 111446022 A 2020.07.24C N 111446022A1.一种电池用石墨烯导电浆料，其特征在于，所述的导电浆料的原料按质量百分比计包含：树脂60％～85％，改性石墨烯材料0.5％～30％，有机添加剂0.5％～15％；所述的改性石墨烯材料包含还原氧化石墨烯。

2.如权利要求1所述的电池用石墨烯导电浆料，其特征在于，所述的有机添加剂包含增稠剂、表面活性剂，以及溶剂；增稠剂、表面活性剂、溶剂的质量比为1：(0.2～0.5)：(15～20)。