[0041] 因此，本發(fā)明實施例石墨烯導(dǎo)電液制備方法只需按照成分及比例將各原料按照次 序依次混料分散處理即可，其制備方法工藝簡單，條件易控，對設(shè)備要求低，而且制備的本 發(fā)明實施例石墨烯導(dǎo)電液分散體系穩(wěn)定，石墨烯分散均勻。
[0042] 正是由于本發(fā)明實施例石墨烯導(dǎo)電液具有如上述的石墨烯分散均勻，分散體系穩(wěn) 定以及導(dǎo)電性能優(yōu)異，因此，本發(fā)明實施例石墨烯導(dǎo)電液能夠有效在鋰離子電池、涂料、航 空、橡膠、通訊、電子、新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用。在一具體實施例中，本發(fā)明實施例石墨烯導(dǎo)電 液在鋰離子電池中的應(yīng)用，具體的是將本發(fā)明實施例石墨烯導(dǎo)電液與電極材料，粘結(jié)劑等 溶劑等物料進行混料處理形成均勻分散的電極漿料。由于該漿料中的石墨烯是以本發(fā)明實 施例石墨烯導(dǎo)電液的形式添加，因此，石墨烯能夠有效在電極漿料中分散，從而克服現(xiàn)有直 接加入石墨烯易發(fā)生團聚的不良現(xiàn)象，從而顯著提高鋰離子電池電極的導(dǎo)電性能，從而提 高鋰離子電池的充放電效率。
[0043] 現(xiàn)以本發(fā)明實施例石墨烯導(dǎo)電液的組分和制備方法為例，對本發(fā)明進行進一步詳 細說明。
[0044] 實施例1
[0045] 一種石墨烯導(dǎo)電液及其制備方法，該石墨烯導(dǎo)電液含有如下重量百分比的組分：
[0046] 石墨烯5 %、分散劑1 %、穩(wěn)定劑0. 5 %、潤濕劑0. 5 %、溶劑93 %。
[0047] 其中，石墨烯的層數(shù)為4-6層，分散劑選用聚乙烯吡咯烷酮，穩(wěn)定劑選用聚偏氟乙 烯，潤濕劑選用烷基硫酸鈉，溶劑選用N-甲基吡咯烷酮。
[0048] 石墨烯導(dǎo)電液的制備方法如下：
[0049] 步驟Sll :按照本實施例1所述的石墨烯導(dǎo)電液所含的成分分別稱取對應(yīng)各原材 料；
[0050] 步驟S12 :將稱取的分散劑溶解在溶劑中，機械攪拌形成混合溶液A ;
[0051] 步驟S13 :向步驟S12中配制的混合溶液A中加入稱取的石墨烯和潤濕劑進 行真空攪拌混料處理時間為3 0 m i n，形成混合液B ;其中，真空攪拌的工藝條件為真空 度-0? IMPa，攪拌速度為50rpm ;
[0052] 步驟S14 :將步驟S13中配制的混合液B進行超聲分散處理后加入穩(wěn)定劑進行再 次混料處理，得到石墨烯導(dǎo)電液。其中，超聲分散處的工藝條件為超聲功率為1800W，超聲 時間為2h，得到分散均勻的石墨烯導(dǎo)電液，為保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，加入穩(wěn)定劑后真空攪拌 IOmin得到石墨稀導(dǎo)電液。
[0053] 實施例2
[0054] 一種石墨烯導(dǎo)電液及其制備方法，該石墨烯導(dǎo)電液含有如下重量百分比的組分：
[0055] 石墨烯2 %、分散劑0. 3 %、穩(wěn)定劑1 %、潤濕劑0. 2 %、溶劑96. 5 %。
[0056] 其中，石墨烯層數(shù)為2-4層，分散劑選用聚乙二醇醚，穩(wěn)定劑選用聚偏氟乙烯，潤 濕劑選用烷基苯磺酸鈉，溶劑選用二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮（1 :1，wt% )。
[0057] 石墨烯導(dǎo)電液的制備方法如下：
[0058] 步驟S21 :按照本實施例2所述的石墨烯導(dǎo)電液所含的成分分別稱取對應(yīng)各原 料；
[0059] 步驟S22 :將稱取的分散劑溶解在溶劑中，配制形成混合溶液A ;
[0060] 步驟S23 :向步驟S22中配制的混合溶液A中加入稱取的石墨烯和潤濕劑在氮氣 保護下高速攪拌混料處理時間為60min，形成混合液B ;
[0061] 步驟S24 :將步驟S23中配制的混合液B進行砂磨處理后加入穩(wěn)定劑進行再次混 料處理，得到石墨烯導(dǎo)電液。其中，砂磨分散處的工藝條件為氮氣保護下，轉(zhuǎn)速為3000rpm， 砂磨時間為lh，隨后加入穩(wěn)定劑后，砂磨處理IOmin得石墨烯導(dǎo)電液。
[0062] 實施例3
[0063] 一種石墨烯導(dǎo)電液及其制備方法，該石墨烯導(dǎo)電液含有如下重量百分比的組分：
[0064] 石墨烯10 %、分散劑5 %、穩(wěn)定劑3 %、潤濕劑2 %、溶劑80 %。
[0065] 其中，石墨烯層數(shù)為8-10層，分散劑選用聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇-丁二烯聚 合物（2:lwt% )，穩(wěn)定劑選用瀝青，潤濕劑選用烷基磷酸酯鈉，溶劑選用二氯甲烷、氯仿、四 氫呋喃（2:1:1，wt% )。
[0066] 石墨烯導(dǎo)電液的制備方法如下：
[0067] 步驟S31 :按照本實施例3所述的石墨烯導(dǎo)電液所含的成分分別稱取對應(yīng)各原 料；
[0068] 步驟S32 :將稱取的分散劑溶解在溶劑中，配制形成混合溶液A ;
[0069] 步驟S33 :向步驟S32中配制的混合溶液A中加入稱取的石墨烯和潤濕劑在氬氣 保護下高速攪拌混料處理時間為SOmin，形成混合液B ;
[0070] 步驟S34 :將步驟S33中配制的混合液B進行高速分散處理后加入穩(wěn)定劑進行再 次混料處理，得到石墨烯導(dǎo)電液。其中，高速分散處理的工藝條件為真空狀態(tài)下，轉(zhuǎn)速為 8000rpm，砂磨時間為2h，隨后加入穩(wěn)定劑后，研磨處理30min得石墨稀導(dǎo)電液。
[0071] 應(yīng)用實施例
[0072] 實施例1-3提供的石墨烯導(dǎo)電液用于制備鋰離子電池中，具體方法是，將實施例 1-3提供的石墨烯導(dǎo)電液與磷酸鐵鋰（電極正極材料）、粘結(jié)劑按照2:100:3的摩爾比例進 行混料處理制備成電極漿料，然后制備成電極，最后組裝成18650型號的鋰離子電池。
[0073] 然后選用普通導(dǎo)電碳替代實施例1中的石墨烯導(dǎo)電液，將普通導(dǎo)電碳直接與磷酸 鐵鋰（電極正極材料）、粘結(jié)劑按照相同的比例進行混料處理制備成漿料，然后制備成電 極，最后組裝成18650型號的鋰離子電池。
[0074] 電池性能對比如下：
[0075] 表 1
[0076]
[0077] 由以上實驗數(shù)據(jù)可知，石墨烯導(dǎo)電液的加入可大幅提高電池的性能，而若希望電 池得到優(yōu)異的性能，前提是石墨烯需均勻分散且穩(wěn)定性能優(yōu)異，反之則適得其反。
[0078] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種石墨烯導(dǎo)電液，包括如下重量百分比的組分： 石墨烯 0.5-20% 分散劑 0.1-5% 穩(wěn)定劑 0.1-5% 潤濕劑 0.1-5% 溶劑 70-99%; 其中，所述溶劑選用N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二氯甲烷、氯仿、四氫 呋喃中的一種或兩種以上的混合物溶劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯導(dǎo)電液，其特征在于：所述分散劑選用聚乙烯吡咯烷 酮、聚乙二醇醚、高分子量嵌段聚合物、高分子量聚氨酯中的一種或兩種以上的混合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯導(dǎo)電液，其特征在于：所述潤濕劑選用烷基硫酸鹽、磺 酸鹽、脂肪酸、磷酸酯、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪酸醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚 物中的一種或兩種以上的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯導(dǎo)電液，其特征在于：所述穩(wěn)定劑選用聚偏氟乙烯、瀝 青、偏二氟乙烯的均聚物、聚偏二氟乙烯共聚物、六氟丙烯共聚物中的一種或兩種以上的混 合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯導(dǎo)電液，其特征在于：所述石墨烯在所述石墨烯導(dǎo)電 液中的重量百分含量為2-10%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的石墨烯導(dǎo)電液，其特征在于：所述石墨烯選用單層石 墨稀、雙層石墨稀、少層石墨稀中的至少一種，和/或所述石墨稀的厚度為〇. 3-5nm。7. -種石墨烯導(dǎo)電液的制備方法，包括如下工藝步驟： 按照權(quán)利要求1-6任一項所述的石墨烯導(dǎo)電液所含的成分分別稱取對應(yīng)各原材料； 將稱取的分散劑溶解在溶劑中，配制形成混合溶液A; 向所述混合溶液A中加入稱取的石墨烯和潤濕劑進行混料處理，形成混合液B; 將所述混合液B進行分散處理后加入穩(wěn)定劑進行再次混料處理。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的石墨烯導(dǎo)電液的制備方法，其特征在于：在形成所述混合液B 的步驟中，所述混料處理是采用真空或惰性氣體保護下攪拌分散的方式處理30-120min，轉(zhuǎn) 速為 50_500rpm。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的石墨烯導(dǎo)電液的制備方法，其特征在于：對所述混合液 B進行分散處理的方法為超聲分散、球磨、砂磨、研磨、高速攪拌中的一種或兩種方式進行組 合。10. 如權(quán)利要求1-6任一所述的石墨稀導(dǎo)電液或由如權(quán)利要求7-9任一所述的石墨稀 導(dǎo)電液制備方法制備的石墨烯導(dǎo)電液在鋰離子電池、涂料、航空、橡膠、通訊、電子、新能源 領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯導(dǎo)電液及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明石墨烯導(dǎo)電液包括的重量百分比組分有：石墨烯0.5-20％、分散劑0.1-5％、穩(wěn)定劑0.1-5％、潤濕劑0.1-5％、溶劑70-99％。其制備方法包括的步驟有：按照本發(fā)明石墨烯導(dǎo)電液所含的成分分別稱取對應(yīng)各原料；將稱取的分散劑溶解在溶劑中，配制形成混合溶液A；向所述混合溶液A中加入稱取的石墨烯和潤濕劑進行混料處理，形成混合液B；將所述混合液B進行分散處理后加入穩(wěn)定劑進行再次混料處理。本發(fā)明石墨烯導(dǎo)電液能使石墨烯能夠均勻分散，且能夠使得本發(fā)明石墨烯導(dǎo)電液體系長時間保持穩(wěn)定，其制備方法工藝簡單，條件易控。
【IPC分類】C01B31/04, H01M4/587
【公開號】CN104993137
【申請?zhí)枴緾N201510200923
【發(fā)明人】孔令涌, 尚偉麗, 陳玲震
【申請人】深圳市德方納米科技股份有限公司, 佛山市德方納米科技有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年4月24日