一种油性石墨烯浆料及其制备方法、磷酸铁锂正极浆料及其制备方法、电池技术

本发明专利技术公开了一种油性石墨烯浆料及其制备方法、磷酸铁锂正极浆料及其制备方法、电池，涉及电池制备技术领域。该油性石墨烯浆料包括按照重量百分数计的以下原料：石墨烯0.2～10％、分散剂0.3～3％、稳定剂0.01～2％、第一粘结剂0.1～3％以及余量为第一溶剂。该油性石墨烯浆料可用于制备磷酸铁锂正极浆料，该油性石墨烯浆料能够显著提高磷酸铁锂正极浆料的导电性，有效促进锂离子的传输和脱嵌，且相比于传统的导电剂乙炔黑，石墨烯浆料添加量更少，导电效果更好，在磷酸铁锂正极浆料中所占比例更小，能有助于提高材料的体积能量密度，使得该油性石墨烯浆料可有效地改善磷酸铁锂可逆容量低、倍率性能差等缺陷。

An oily graphene paste and its preparation method, a lithium iron phosphate positive paste and its preparation method, and a battery

【技术实现步骤摘要】
一种油性石墨烯浆料及其制备方法、磷酸铁锂正极浆料及其制备方法、电池
本专利技术涉及电池制备
，具体而言，涉及一种油性石墨烯浆料及其制备方法、磷酸铁锂正极浆料及其制备方法、电池。
技术介绍
锂离子电池因其有较高的能量密度、无记忆效应以及循环寿命长、自放电效应小等诸多优点被广泛应用于电子设备以及新能源汽车等领域。随着电动车、混合动力汽车的快速发展以及市场需求的持续增长，锂离子电池正不断突破自身瓶颈，向高能量密度、高倍率性能和长循环寿命的方向发展。磷酸铁锂是目前应用较广泛的锂离子正极材料之一，其具有成本较低、安全性高、环境友好、工作电压平稳和充放电循环寿命较长等优点，但是磷酸铁锂的晶体结构也导致了其较低的电子电导率(10-9～10-10S·cm-1)和锂离子迁移率(10-13～10-16cm2·S-1)，使其电化学性能受到严重限制，也进一步影响了其可逆容量和倍率性能。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种油性石墨烯浆料，该油性石墨烯浆料可用于制备磷酸铁锂正极浆料，提高磷酸铁锂正极材料的导电性，促进锂离子的脱嵌，从而有效地改善磷酸铁锂可逆容量低、倍率性能差等缺陷。本专利技术的目的之二在于提供一种油性石墨烯浆料的制备方法，其可简单便捷地制备得到上述的油性石墨烯浆料，该制备方法过程简单且易控制，可有效地提高油性石墨烯浆料的制备效率和质量。本专利技术的目的之三在于提供一种磷酸铁锂正极浆料，其通过上述的油性石墨烯浆料制备得到。因此，该磷酸铁锂正极浆料的可逆容量和电化学性能均可得到有效地提高。本专利技术的目的之四在于提供一种磷酸铁锂正极浆料的制备方法，其可简单便捷地制备得到上述的磷酸铁锂正极浆料，该制备方法过程简单且易控制，可有效地提高磷酸铁锂正极浆料的制备效率和质量。本专利技术的目的之五在于提供一种电池，其通过上述的磷酸铁锂正极浆料制备得到。因此，该电池的电化学性能优异。本专利技术的实施例是这样实现的：第一方面，实施例提供一种油性石墨烯浆料，用于制备磷酸铁锂正极浆料，油性石墨烯浆料包括按照重量百分数计的以下原料：石墨烯0.2～10％、分散剂0.3～3％、稳定剂0.01～2％、第一粘结剂0.1～3％以及余量为第一溶剂。在可选的实施方式中，分散剂包括非离子型分散剂和/或阳离子分散剂。在可选的实施方式中，分散剂包括聚丙烯酸、KD1、聚苯乙炔、表面活性蛋白中的一种或多种。在可选的实施方式中，稳定剂包括聚乙烯醇。在可选的实施方式中，第一粘结剂包括聚乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯树脂、环氧树脂中的一种或多种。在可选的实施方式中，第一溶剂包括二甲基甲酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、异丙醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲醚、甲苯、二甲苯、丙酮中的一种或多种。第二方面，实施例提供一种前述实施方式中任一项的油性石墨烯浆料的制备方法，包括：将石墨烯分散于添加了分散剂的第一溶剂中后得到石墨烯溶液；将石墨烯溶液依次进行真空搅拌、行星球磨、砂磨后加入第一粘结剂和稳定剂后进行二次真空搅拌，均匀分散后得到油性石墨烯浆料。第三方面，实施例提供一种磷酸铁锂正极浆料，包括：前述实施方式中任一项的油性石墨烯浆料或前述实施方式的油性石墨烯浆料的制备方法制备得到的油性石墨烯浆料、磷酸铁锂、第二粘结剂以及第二溶剂。第四方面，实施例提供一种前述实施方式的磷酸铁锂正极浆料的制备方法，包括：将磷酸铁锂加入油性石墨烯浆料中混合均匀得到混合溶液；取第二粘结剂溶解于第二溶剂中得到粘结剂溶液；将粘结剂溶液加入混合溶液中，进行磁力搅拌后得到磷酸铁锂正极浆料。第五方面，实施例提供一种电池，电池包括正极片，正极片通过前述实施方式的磷酸铁锂正极浆料的制备方法制备得到的磷酸铁锂正极浆料或前述实施方式的磷酸铁锂正极浆料加工制备得到。本专利技术的实施例至少具有以下优点或有益效果：本专利技术的实施例提供了一种油性石墨烯浆料，其包括按照重量百分数计的以下原料：石墨烯0.2～10％、分散剂0.3～3％、稳定剂0.01～2％、第一粘结剂0.1～3％以及余量为第一溶剂。该油性石墨烯浆料可用于制备磷酸铁锂正极浆料，该油性石墨烯浆料能够显著提高磷酸铁锂正极浆料的导电性，有效促进锂离子的传输和脱嵌，且相比于传统的导电剂乙炔黑，石墨烯浆料添加量更少，导电效果更好，在磷酸铁锂正极浆料中所占比例更小，能有助于提高材料的体积能量密度，使得该油性石墨烯浆料可有效地改善磷酸铁锂可逆容量低、倍率性能差等缺陷。本专利技术的实施例还提供了一种油性石墨烯浆料的制备方法，其包括将石墨烯分散于添加了分散剂的第一溶剂中后得到石墨烯溶液；将石墨烯溶液依次进行真空搅拌、行星球磨、砂磨后加入第一粘结剂和稳定剂后进行二次真空搅拌，均匀分散后得到油性石墨烯浆料。该方法通过合理地控制各成分的添加顺序以及各步骤的工艺流程，可简单便捷地制备得到上述的油性石墨烯浆料。因此，该制备方法过程简单且易控制，可有效地提高油性石墨烯浆料的制备效率和质量。本专利技术的实施例还提供了一种磷酸铁锂正极浆料，其通过上述的油性石墨烯浆料制备得到。因此，该磷酸铁锂正极浆料的可逆容量和电化学性能均可得到有效地提高。本专利技术的实施例还提供了一种磷酸铁锂正极浆料的制备方法，其可简单便捷地制备得到上述的磷酸铁锂正极浆料，该制备方法过程简单且易控制，可有效地提高磷酸铁锂正极浆料的制备效率和质量。本专利技术的实施例还提供了一种电池，其通过上述的磷酸铁锂正极浆料制备得到。因此，该电池的电化学性能优异。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术的实施例1制备的分散均匀石墨烯导电浆料的TEM图；图2为本专利技术的实施例2中制备的扣式电池的倍率性能曲线；图3为本专利技术的实施例4中制备的扣式电池的倍率性能曲线；图4为本专利技术的实施例6中制备的扣式电池的倍率性能曲线；图5为本专利技术的实施例8中制备的扣式电池的倍率性能曲线；图6为对比例1中制备的扣式电池的倍率性能曲线；图7为对比例2中制备的扣式电池的倍率性能曲线。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。本专利技术的实施例提供了一种油性石墨烯浆料，其主要用于制备磷酸铁锂正极浆料，该油性石墨烯浆料包括按照重量百分数计的以下原料：石墨烯0.2～10％、分散剂0.3～3％、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油性石墨烯浆料，用于制备磷酸铁锂正极浆料，其特征在于，所述油性石墨烯浆料包括按照重量百分数计的以下原料：/n石墨烯0.2～10％、分散剂0.3～3％、稳定剂0.01～2％、第一粘结剂0.1～3％以及余量为第一溶剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种油性石墨烯浆料，用于制备磷酸铁锂正极浆料，其特征在于，所述油性石墨烯浆料包括按照重量百分数计的以下原料：
石墨烯0.2～10％、分散剂0.3～3％、稳定剂0.01～2％、第一粘结剂0.1～3％以及余量为第一溶剂。


2.根据权利要求1所述的油性石墨烯浆料，其特征在于：
所述分散剂包括非离子型分散剂和/或阳离子分散剂。


3.根据权利要求1所述的油性石墨烯浆料，其特征在于：
所述分散剂包括聚丙烯酸、KD1、聚苯乙炔、表面活性蛋白中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的油性石墨烯浆料，其特征在于：
所述稳定剂包括聚乙烯醇。


5.根据权利要求1所述的油性石墨烯浆料，其特征在于：
所述第一粘结剂包括聚乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯树脂、环氧树脂中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的油性石墨烯浆料，其特征在于：
所述第一溶剂包括二甲基甲酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、异丙醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲醚、甲苯、二甲苯、丙酮中的一种或多种。


7.一种权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文超，吴永健，唐仁衡，王英，黄玲，
申请(专利权)人：广东省稀有金属研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44