一种导电浆料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及导电材料领域，具体涉及一种导电浆料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、导电浆料是印刷导电线路常用的一种原料，在锂离子电池、超级电容器、锂硫电池等领域有广泛的应用。导电浆料主要由导电材料、分散剂、粘结剂及溶剂等组成。对于动力锂电池，续航能力、充放电功率、循环性能等是评价动力锂电池的优劣重要指标，在锂电配套关键材料中，正极材料对锂离子电池的性能至关重要，是锂电发展的瓶颈技术。目前商用的正极材料普遍存在着锂离子及电子传输速度慢、及因此致使锂离子电池的性能差的问题，该问题的根源在于导电剂添加的性能不良，因此开发出一种性能优异的导电浆料用于锂电池正极材料就显得极为重要。

2、锂离子电池正极材料的导电浆料中常用的导电材料有导电石墨、炭黑、碳纳米角、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯、碳载石墨烯等，在实际应用过程中，为了增加导电材料和电极活性物质(如磷酸锂铁)的接触，通常采取将几种导电材料复配来改善极片的电阻率的方法。即便如此，还是存在导电材料分散困难和固含量低等问题，尤其是当导电浆料中使用石墨烯粉体、碳纳米管作为导电材料时，由于它们容易团聚，在导电浆料中分散困难，严重阻碍其发挥导电性能，甚至不能直接使用于导电浆料。因此，亟待开发出一种性能优异的导电浆料，来解决上述问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种毗邻双羟基聚合物作为导电助剂的用途，包括所述导电助剂的导电浆料及其制备方法和应用。

2、本发明提供一种毗邻双羟基聚合物作为导电助剂的用途。

3、具体的，所述毗邻双羟基聚合物包含式(i)、式(ii)、式(iii)和式(iv)结构单元：

4、

5、式(i)-式(iv)中，r1、r2、r3、r4、r5和r6相同或不同，彼此独立地选自h、c1-8烷基；

6、a、b、c和d彼此独立地为大于等于0的整数，且a和c不同时为0。

7、根据本发明的实施方案，所述毗邻双羟基聚合物的数均分子量为2000～50000；

8、优选地，所述毗邻双羟基聚合物的结构单元中，a为0～1000之间的整数，且a和c不同时为0；优选为50～1500之间的整数。

9、优选地，所述毗邻双羟基聚合物的结构单元中，b为0～100之间的整数。

10、优选地，所述毗邻双羟基聚合物的结构单元中，c为0～1000之间的整数，且a和c不同时为0。

11、优选地，所述毗邻双羟基聚合物的结构单元中，d为0～100之间的整数。

12、优选地，所述毗邻双羟基聚合物的结构单元中，(a+c)/(a+b+c+d)≥0.8。

13、优选地，所述毗邻双羟基聚合物的结构单元中，a/c为0.5～100。

14、本发明还提供一种导电浆料，所述导电浆料包括导电材料和导电助剂；所述导电助剂包括至少一种上述毗邻双羟基聚合物。

15、根据本发明的实施方案，所述导电浆料中，导电材料和导电助剂的含量为：导电材料1～15wt％，导电助剂0.2～2wt％。

16、优选地，所述导电材料选自碳基导电材料；示例性地，所述碳基导电材料选自导电碳黑、石墨、石墨烯、碳载石墨烯、富勒烯、碳纳米管、气相生长碳纤维(vgcf)、碳纳米角、碳纳米线圈、杯叠型碳纳米管、竹状碳纳米管及其功能化衍生物等中的至少一种，优选为石墨烯、碳纳米管、碳载石墨烯及其功能化衍生物中的至少一种。

17、根据本发明的实施方案，所述导电浆料中进一步包括溶剂。

18、优选地，所述溶剂选自去离子水、有机溶剂或其混合物中的至少一种。

19、优选地，有机溶剂选自酮类溶剂、醇类溶剂、酰胺类溶剂中的至少一种。

20、根据本发明的实施方案，所述导电浆料还包括表面活性剂。

21、优选地，所述表面活性剂在所述导电浆料中的含量为0.01～1wt％，优选为0.05～1wt％。

22、根据本发明的实施方案，导电浆料中还可以包括增稠剂。

23、优选地，所述增稠剂在所述导电浆料中的含量为0～1.5wt％，优选为0、0.5、1或1.5wt％。

24、本发明还提供一种上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：将所述导电助剂、所述导电材料及溶剂混合后，研磨，得到所述导电浆料。

25、本发明还提供一种电极浆料，所述电极浆料包含所述导电浆料。

26、本发明还提供上述导电浆料或上述电极浆料在蓄电领域的应用。

27、根据本发明的实施方案，所述蓄电领域包括：锂离子电池、超级电容器、锂硫电池等领域。

28、本发明还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池的电极片的活性物质层通过上述电极浆料制备得到。

29、本发明的有益效果在于：

30、1.在导电浆料中加入本发明毗邻双羟基聚合物作为导电助剂，导电浆料中的导电材料与导电助剂结合后，大大降低了导电材料之间的团聚现象，提高了导电浆料中导电材料的分散效果。

31、2.在电极浆料中加入本发明的毗邻双羟基聚合物作为导电助剂，可制备得到固含量高、且稳定性好的电极浆料，减少在制备电极浆料时溶剂使用量，节能环保。

32、3.在电极片的活性物质层中加入本发明的毗邻双羟基聚合物，增加电极片中导电材料和电极活性物质(如正极活性材料)的有效接触，增强电极活性物质(尤其是正极活性材料如磷酸铁锂)的电导率和离子扩散速度，降低活性物质层的内部电阻。

33、4.在电极片中加入本发明的毗邻双羟基聚合物作为导电助剂，电极片上的活性物质层与集流体间的粘合力高，活性物质层不易脱落，提高了电极片的电学性能。

技术特征：

1.一种毗邻双羟基聚合物作为导电助剂的用途，其特征在于，所述的毗邻双羟基聚合物包含式(i)、式(ii)、式(iii)和式(iv)结构单元：

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述毗邻双羟基聚合物的数均分子量为2000～50000；

3.一种导电浆料，其特征在于，所述导电浆料包括导电材料和导电助剂，所述导电助剂包括至少一种权利要求1或2的用途中所定义的毗邻双羟基聚合物。

4.根据权利要求3所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料中，导电材料和导电助剂的含量为：导电材料1～15wt％，导电助剂0.2～2wt％；

5.根据权利要求3或4所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料中进一步包括溶剂；

6.根据权利要求3-5任一项所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料中还包括表面活性剂；

7.权利要求3-6任一项所述的导电浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述导电助剂、所述导电材料及溶剂混合后，均质分散，得到所述导电浆料。

8.一种电极浆料，其特征在于，所述电极浆料包含权利要求3-6任一项所述的导电浆料。

9.权利要求3-6任一项所述的导电浆料或权利要求8所述的电极浆料在蓄电领域的应用。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的电极片的活性物质层通过权利要求8所述的电极浆料制备得到。

技术总结
本申请提供了一种导电浆料及其制备方法和应用。所述导电浆料中加入至少一种毗邻双羟基聚合物作为导电助剂，不仅可以提高导电浆料中导电材料的分散效果，制备得到固含量高、且稳定性好的电极浆料，而且能减少在制备电极浆料时溶剂的使用量，节能环保。将所述导电浆料应用在电极片中，电极的活性物质层不易脱落，且能降低电极的活性物质层的内部电阻、提高电极片的电学性能。

技术研发人员：杨建春,杨冬梅,韩凯,陈天圆
受保护的技术使用者：北京晟岱克科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13