一种涂覆碳纳米管薄膜的铝/铜箔的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合材料制备技术领域，涉及静电喷涂等复合材料制备方法。
【背景技术】
[0002]利用功能涂层对电池导电基材进行表面处理是一项突破性的技术创新，覆碳铝箔/铜箔就是将分散好的纳米导电石墨和碳包覆粒，均匀、细腻地涂覆在铝箔/铜箔上。它能提供极佳的静态导电性能，收集活性物质的微电流，从而大幅度降低正/负极材料和集流之间的接触电阻，并能提高两者之间的附着能力，可减少粘结剂的使用量，进而使电池的整体性能产生显著的提升。而碳纳米管，是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口)的一维量子材料。可以被看成具有良好导电性能的一维量子导线。且其在锂电中作为活性物质时比容量可达2000mAh/g，是石墨的5倍。故碳纳米管被认为是有发展前景的涂碳铝箔/铜箔原料。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提出一种将碳纳米管涂覆于铝箔和铜箔的制备锂离子电池复合集流体的方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0005]本发明所述的一种涂覆碳纳米管的铝箔/铜箔的制备方法，包括以下步骤。
[0006](I)以乙醇(或N-甲基吡咯烷酮、丙酮、苯)为液体溶剂，加入碳纳米管和分散剂超声分散，再按0.5-10%的重量百分比加入粘接剂(如聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素)高速剪切分散，制得碳纳米管重量百分比为3-30%的碳纳米管分散液浆料。
[0007](2)采用静电喷涂或涂布机涂布的方法将碳纳米管分散液涂于铜箔/铝箔上。
[0008](3)真空烘干箱中100°C烘干。
[0009]本发明的产品切片后可用于锂电正/负极做集流体，或超级电容器中的极片或集流体。可裁剪成需要的形状尺寸，制备方法简单易行。本发明能提高活性物质与集流体的粘附力，降低电池界面和内阻。在锂电池、超级电容器等领域有广大应用前景。
【具体实施方式】
[0010]本发明将通过以下实施例作进一步说明。
[0011]以下实施例中碳纳米管(CNT)的来源是按中国专利ZL201210067937.1、ZL201210304345.7 和 ZL201310334834.1 制备的。
[0012]实施例1。
[0013](I)将20gCNT加入10ml乙醇中，充分润湿后加2g碳纳米管醇分散剂TNADIS超声分散lh，按1%的重量百分比加入接剂聚偏氟乙烯(PVDF)，高速剪切分散，制得碳纳米管分散液浆料。
[0014](2)采用涂布机涂布的方法将碳纳米管分散液涂于铜箔/铝箔，涂布厚度为I—10um0
[0015](3)真空烘干箱中100°C烘干6h，取出切片即可用做锂离子电池集流体待用。
[0016]实施例2。
[0017](I)将15gCNT加入NMP中，充分润湿后加2g碳纳米管醇分散剂TNADIS超声分散2h，按5%的重量百分比加入粘接剂PVDF，高速剪切分散，制得碳纳米管分散液浆料。
[0018](2)采用静电喷涂方法将碳纳米管分散液喷涂于铜箔/铝箔，涂布厚度为1-1OOum0
[0019](3)真空烘干箱中100°C烘干6h，取出切片即可用做锂离子电池集流体待用。
[0020]实施例3。
[0021 ] (I)将1gCNT加入丙酮中，充分润湿后加2g碳纳米管醇分散剂TNADIS超声分散3h，按10%的重量百分比加入粘接剂PVDF高速剪切分散，制得碳纳米管分散液浆料。
[0022](2)采用静电喷涂方法将碳纳米管分散液喷涂于铜箔/铝箔上，涂布厚度为1-1OOum0
[0023](3)真空烘干箱中100°C烘干6h，取出切片即可用做锂离子电池集流体。
【主权项】
1.一种涂覆碳纳米管薄膜的铝/铜箔的制备方法，其特征是包括以下步骤: (1)以乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮或苯为液体溶剂，加入碳纳米管和分散剂超声分散，再按0.5-10%的重量百分比加入粘接剂，高速剪切分散，制得碳纳米管重量百分比为3-30%的碳纳米管分散液浆料； (2)采用静电喷涂或涂布机涂布的方法将碳纳米管分散液涂于铜箔/铝箔上； (3)真空烘干箱中100°C烘干。
【专利摘要】一种涂覆碳纳米管薄膜的铝/铜箔的制备方法，包括以下步骤：（1）以乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮或苯为液体溶剂，加入碳纳米管和分散剂超声分散，再按0.5-10%的重量百分比加入粘接剂，高速剪切分散，制得碳纳米管重量百分比为3-30%的碳纳米管分散液浆料；（2）采用静电喷涂或涂布机涂布的方法将碳纳米管分散液涂于铜箔/铝箔上；（3）真空烘干箱中100℃烘干。本发明的产品切片后可用于锂电正/负极做集流体，或超级电容器中的极片或集流体；可裁剪成需要的形状尺寸，制备方法简单易行；本发明能提高活性物质与集流体的粘附力，降低电池界面和内阻，在锂电池、超级电容器等领域有广大应用前景。
【IPC分类】H01G11/68, B82Y40/00, B82Y30/00, H01G11/70, H01M4/66
【公开号】CN105047941
【申请号】CN201510351742
【发明人】孙晓刚, 刘珍红, 吴小勇, 庞志鹏, 岳立福, 聂艳艳
【申请人】南昌大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月24日