System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 碳纳米管分散体及其制备方法技术_技高网

碳纳米管分散体及其制备方法技术

技术编号:45044561 阅读:3 留言:0更新日期:2025-04-22 17:32
本发明专利技术涉及碳纳米管分散体及其制备方法,所述碳纳米管分散体应用包含聚乙二醇、聚苯乙烯和基于纤维素的组分的辅助分散剂,并且本发明专利技术的碳纳米管分散体在室温和高温储存期间具有优异的粘度稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

相关申请的交叉引用本申请要求于2023年1月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2023-0007983号的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术涉及碳纳米管分散体及其制备方法,其中所述碳纳米管分散体由于在室温和高温储存期间粘度随时间的变化小而具有优异的储存稳定性,并且由于优异的导电性而特别适合用作导电材料。


技术介绍

1、碳纳米管为其中六边形蜂窝状石墨表面(其中一个碳原子与三个另外的碳原子键合)被卷绕成纳米尺寸的直径的大分子。碳纳米管是中空的,因此重量轻,并且具有与铜的导电性一样好的导电性、与金刚石的导热性一样优异的导热性、以及与钢的抗拉强度一样好的抗拉强度。根据其卷绕形状,碳纳米管可以分为单壁碳纳米管(single-walled carbonnanotube,swcnt)、多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotube,mwcnt)和绳状碳纳米管。

2、由于优异的导电性,碳纳米管近来已被广泛用作二次电池用导电材料,但基于碳的导电材料例如碳纳米管具有导电材料无法均匀分散在电极浆料组合物中并且容易聚集的问题。如果导电材料在电极浆料组合物中聚集,则在形成电极的过程期间,导电材料无法均匀分布在活性材料层中,这也导致二次电池的性能劣化。因此,正在对各种技术进行研究以确保导电材料均匀分散在电极浆料组合物中。

3、代表性地,通过与导电材料一起引入分散剂来增加分散性的尝试是最常见的。具体地,已知通过引入聚合物组分例如聚乙烯吡咯烷酮(pvp)或氢化丁腈橡胶(hydrogenatednitrile butadiene rubber,hnbr)作为分散剂来改善分散状态下的分散性的方法。然而,当应用上述组分作为分散剂时,存在的另一个问题在于当导电材料的含量增加时,分散体本身的粘度急剧增加,从而降低分散体本身的可加工性,因此当应用上述组分作为单一分散剂时,不能显著增加导电材料的含量,从而导致导电性的改善受到限制的缺点。此外,即使当应用上述组分作为单一分散剂而使分散体的初始粘度低时,分散体的粘度也随时间显著变化,从而造成分散体的品质在其分布过程期间劣化的问题。

4、因此,需要开发能够将导电材料的含量保持在预定水平或更高水平,同时还将粘度和粘度稳定性保持在优异水平的新的碳纳米管分散体。

5、现有技术文献

6、(专利文献1)kr 10-2125963b1


技术实现思路

1、技术问题

2、本专利技术的目的是提供这样的碳纳米管分散体:其能够将分散体中碳纳米管的含量保持在预定水平或更高水平,同时具有令人满意的分散体本身的初始粘度,并且由于粘度随时间的变化率较低而具有优异的储存稳定性。

3、技术方案

4、为了实现上述目的,本专利技术提供了碳纳米管分散体及其制备方法。

5、具体地,(1)本专利技术提供了碳纳米管分散体,所述碳纳米管分散体包含碳纳米管、溶剂、主分散剂和辅助分散剂,其中辅助分散剂包含聚乙二醇、聚苯乙烯和基于纤维素的组分。

6、(2)在以上(1)中,本专利技术提供了碳纳米管分散体,其中所述基于纤维素的组分为选自以下中的一者或更多者:甲基纤维素、(羟丙基)甲基纤维素、乙基纤维素和羟丙基纤维素。

7、(3)在以上(1)或(2)中,本专利技术提供了碳纳米管分散体,其中基于总计100重量份的辅助分散剂,聚乙二醇以10重量份至30重量份的量包含在内。

8、(4)在以上(1)至(3)中任一项中,本专利技术提供了碳纳米管分散体,其中基于总计100重量份的辅助分散剂,聚苯乙烯以10重量份至30重量份的量包含在内。

9、(5)在以上(1)至(4)中任一项中,本专利技术提供了碳纳米管分散体,其中基于总计100重量份的辅助分散剂,基于纤维素的组分以20重量份至60重量份的量包含在内。

10、(6)在以上(1)至(5)中任一项中,本专利技术提供了碳纳米管分散体,其中基于分散体中主分散剂的含量,分散体中辅助分散剂的含量为5重量%至100重量%。

11、(7)在以上(1)至(6)中任一项中,本专利技术提供了碳纳米管分散体,其中主分散剂为选自以下中的一者或更多者:丁腈橡胶(hnbr)、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇缩丁醛。

12、(8)在以上(1)至(7)中任一项中,本专利技术提供了碳纳米管分散体,其中基于总分散体的重量,分散体中主分散剂的含量为0.1重量%至10.0重量%。

13、(9)在以上(1)至(8)中任一项中,本专利技术提供了碳纳米管分散体,其中溶剂为选自以下中的一者或更多者:n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、甲基乙基酮(mek)、丙酮和甲基丁基酮(mbk)。

14、(10)在以上(1)至(9)中任一项中,本专利技术提供了碳纳米管分散体,其中分散体中碳纳米管的含量为3重量%至10重量%。

15、(11)在以上(1)至(10)中任一项中,本专利技术提供了碳纳米管分散体,其中一周的粘度变化率为3%或更小。

16、(12)本专利技术提供了用于制备根据(1)至(11)中任一项的碳纳米管分散体的方法,所述方法包括:(s1)将碳纳米管、溶剂、主分散剂和辅助分散剂混合,以及(s2)将上述混合物分散。

17、(13)在以上(12)中,本专利技术提供了用于制备碳纳米管分散体的方法,其中s1步骤在均质混合器中进行0.5小时至2小时。

18、(14)在以上(12)或(13)中,本专利技术提供了用于制备碳纳米管分散体的方法,其中s2步骤通过选自珠磨、球磨和高压均化的分散方法进行。

19、有益效果

20、本专利技术的碳纳米管分散体具有预定水平或更高水平的分散体中碳纳米管的含量,因此能够实现优异的导电性,并且还具有适当水平的分散体本身的初始粘度,因此具有优异的可加工性。

21、此外,在高温和低温储存期间,所述碳纳米管分散体的粘度随时间的变化率较低,因此具有优异的储存稳定性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳纳米管分散体,包含:

2.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中所述基于纤维素的组分为选自以下中的一者或更多者:甲基纤维素、(羟丙基)甲基纤维素、乙基纤维素和羟丙基纤维素。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中基于总计100重量份的所述辅助分散剂,所述聚乙二醇以10重量份至30重量份的量包含在内。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中基于总计100重量份的所述辅助分散剂,所述聚苯乙烯以10重量份至30重量份的量包含在内。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中基于总计100重量份的所述辅助分散剂,所述基于纤维素的组分以40重量份至80重量份的量包含在内。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中基于所述分散体中所述主分散剂的含量,所述分散体中所述辅助分散剂的含量为5重量%至100重量%。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中所述主分散剂为选自以下中的一者或更多者:丁腈橡胶(HNBR)、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇缩丁醛。

8.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中基于总分散体的重量,所述分散体中所述主分散剂的含量为0.1重量%至10.0重量%。

9.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中所述溶剂为选自以下中的一者或更多者:N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、甲基乙基酮(MEK)、丙酮和甲基丁基酮(MBK)。

10.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中所述分散体中所述碳纳米管的含量为3重量%至10重量%。

11.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中一周的粘度变化率为3%或更小。

12.一种用于制备根据权利要求1所述的碳纳米管分散体的方法,所述方法包括:

13.根据权利要求12所述的方法,其中所述S1步骤在均质混合器中进行0.5小时至2小时。

14.根据权利要求12所述的方法,其中所述S2步骤通过选自珠磨、球磨和高压均化的分散方法进行。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种碳纳米管分散体,包含:

2.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中所述基于纤维素的组分为选自以下中的一者或更多者:甲基纤维素、(羟丙基)甲基纤维素、乙基纤维素和羟丙基纤维素。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中基于总计100重量份的所述辅助分散剂,所述聚乙二醇以10重量份至30重量份的量包含在内。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中基于总计100重量份的所述辅助分散剂,所述聚苯乙烯以10重量份至30重量份的量包含在内。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中基于总计100重量份的所述辅助分散剂,所述基于纤维素的组分以40重量份至80重量份的量包含在内。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中基于所述分散体中所述主分散剂的含量,所述分散体中所述辅助分散剂的含量为5重量%至100重量%。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管分散体,其中所述主分散剂为选自以下中的一者或更多者:丁腈...

【专利技术属性】
技术研发人员:金恩泛张荣昣尹基烈
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:发明
国别省市:

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