一种涂碳铝箔及其制备方法与流程

文档序号:35448790发布日期:2023-09-14 04:26阅读:266来源:国知局
一种涂碳铝箔及其制备方法与流程

本发明属于锂电池领域,具体涉及一种涂碳铝箔及其制备方法。


背景技术:

1、近年来,由于能源需求日益增加,新能源事业蓬勃发展,环保政策侧重点向新能源倾斜,在多重利好带动下,锂电池行业得到的快速发展。特别是受益于新能源汽车不断上升的需求,我国使用锂离子电池比例将不断升高。与传统电池相比,锂离子电池容量大,寿命长,循环次数好,被广泛应用于汽车和消费电子领域。另外,锂离子电池还可以应用在储能产品上,新储能技术是将对现有能源结构和电力生产消费方式进行变革。随着锂电池的商业化,动力锂离子电池作为新能源行业的组成参与未来的社会生产。因此,如何提高锂电池的能量密度成为研发动力性锂电池的关键,而电池材料的改进为提高锂电池性能提供技术支持。

2、在锂电池的制作过程中,由于正极浆料颗粒较大,与铝箔接触时是面与点接触。如果铝箔(集流体)直接接触正极活性物质,那么铝箔和正极活性物质之间的接触电阻较大。为了减少接触电阻,目前采用的是涂碳铝箔。涂碳铝箔是在铝箔上涂布一层导电碳层,即在铝箔和正极活性物质间加入一层导电碳层,这样可以显著降低接触电阻。

3、但目前的涂碳铝箔主要存在以下几个缺点:

4、(1)通常的涂碳铝箔需要经过涂布浆料和高温烘干两道工序,其中烘干工序在较高温度(200-600℃)的环境下进行,需要的烘干设备耗能较大,不利于降低生产成本。

5、(2)铝箔经过轧制后,有横向纹路,在配制涂碳浆料时为了分散均匀,所用的溶剂较多,溶剂含量在50-80%左右,在浆料烘干时,随着浆料中溶剂的挥发,涂碳层的体积有来自横向的收缩,所以容易使涂碳层产生横纹,横纹导致集流体中电流的不均匀。

6、(3)烘干成膜的涂碳浆料中,大多含有挥发性有机溶剂,在烘干时有机溶剂的挥发不利于环境保护,烘干成膜时由于溶剂的挥发容易产生橘皮现象和缩孔现象。


技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术存在的技术问题之一,为此,本发明提出一种涂碳铝箔及其制备方法,采用本发明所述的制备方法得到的涂碳铝箔,涂碳层与铝箔的粘接性强,能够降低接触电阻,由于涂碳层中聚合物含量减少,耐溶剂性提高,同时,所述制备方法还能够改善由基材表面不平整产生的涂碳层横向不均匀现象。

2、一方面,本发明提供一种涂碳铝箔的制备方法,所述方法包括以下步骤:

3、(1)前处理:将光引发剂接枝到羧基化碳纳米管上,得到光引发剂接枝的碳纳米管;

4、(2)配制浆料:加入可聚合单体、预聚物、导电剂和阻聚剂,进行第一混合;加入光引发剂接枝的碳纳米管,进行第二混合,得到浆料;

5、(3)涂布浆料:将配制好的浆料涂布在铝箔上;

6、(4)固化:将涂布好浆料的铝箔置于紫外光下固化成膜。

7、根据本发明的一些实施方式,本发明提供的涂碳铝箔的制备方法还可以包括以下附属技术特征:

8、(1)前处理:

9、在一些实施方式中,所述步骤(1)前处理包括:先将羧基化碳纳米管与氯化亚砜于溶剂a中进行酰化反应,得到酰氯化的碳纳米管,然后再将酰氯化的碳纳米管与光引发剂在碱的存在下于溶剂b中进行光引发剂接枝反应,得到光引发剂接枝的碳纳米管。

10、进一步地,在步骤(1)中,所述光引发剂分子含有羟基或者氨基等可以与酰氯反应的基团。

11、进一步地,在步骤(1)中,所述光引发剂选自安息香衍生物、联苯酰缩酮类化合物、α,α-二烷氧基苯乙酮类化合物、α-羟基烷基苯酮类化合物、α-氨基烷基苯酮类化合物或酰基氧化膦类化合物中的一种或者多种。

12、具体的,在步骤(1)中,所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮(光引发剂2959,cas号:106797-53-9)、1,1’-(氧基二(4,1-亚苯基))二(2-羟基-2-甲基-1-丙酮)(光引发剂160,cas号:71868-15-0)、双(2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯酸基)苯基]丙烷)(光引发剂150,cas:163702-01-0)或1,1’-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双(2-羟基-2-甲基-1-丙酮)(光引发剂127,cas号:474510-57-1)中的一种或者多种。

13、进一步地,在步骤(1)中,所述羧基化碳纳米管选自外径1-2nm、长度5-30μm、比表面积大于300m2/g的单壁或者多壁碳纳米管。

14、本发明中,所述羧基化碳纳米管的外径、长度、比表面积可以根据实验需求进行调整,其他参数、其他能够实现本发明所述的技术效果的羧基化碳纳米管也可以用于本发明。

15、进一步地,在步骤(1)中,所述羧基化碳纳米管中功能化羧基的含量大于2wt%。

16、具体的,在步骤(1)中,所述羧基化碳纳米管中功能化羧基的含量为2.73wt%。

17、在步骤(1)中,使用的羧基化碳纳米管中功能化羧基越多可以接入的光引发剂越多,当功能化羧基小于2wt%时,聚合时形成的梳状结构减少,粘接性下降。

18、根据本发明的一些实施方式,步骤(1)中,所述酰化反应的条件如下:

19、所述羧基化碳纳米管与氯化亚砜的质量比为1:(0.3~3)。

20、具体的,所述羧基化碳纳米管与氯化亚砜的质量比为1:(0.3~1)。

21、更具体的,所述羧基化碳纳米管与氯化亚砜的质量比为1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.9或1:(0.3~1)范围内的任意值。

22、所述溶剂a为有机溶剂。

23、具体的,所述溶剂a选自氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙腈或四氢呋喃中的一种者多种。

24、更具体的,所述溶剂a为氯仿。

25、具体的,反应温度为25~50℃,反应时间为1-10h。

26、更具体的,反应温度为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃或25~50℃范围内的任意值。

27、更具体的,反应时间为1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h或1-10h范围内的任意值。

28、所述酰化反应在氮气保护下进行。

29、根据本发明的一些实施方式,步骤(1)中,所述光引发剂接枝反应的条件如下:

30、所述酰氯化的碳纳米管与光引发剂的质量比为1:(0.3~5)。

31、具体的,所述酰氯化的碳纳米管与光引发剂的质量比为1:(0.3~1)。

32、更具体的,所述酰氯化的碳纳米管与光引发剂的质量比为1:0.3、1:0.5、1:0.7、1:0.8或1:(0.3~1)范围内的任意值。

33、所述酰氯化的碳纳米管与碱的质量比为1:(0.3~10)。

34、具体的,所述酰氯化的碳纳米管与碱的质量比为1:(0.3~3)。

35、更具体的,所述酰氯化的碳纳米管与碱的质量比为1:0.3、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:2、1:3或1:(0.3~3)范围内的任意值。

36、所述溶剂b为有机溶剂。

37、具体的,所述溶剂b选自氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙腈或四氢呋喃中的一种者多种。

38、更具体的,所述溶剂b为氯仿。

39、由于光引发剂中的化学键比较弱,故光引发剂的分子并不稳定,温度过高时,容易分解,所以反应温度不宜过高。

40、具体的,反应温度为25~50℃,反应时间为1-10h。

41、更具体的,反应温度为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃或25~50℃范围内的任意值。

42、更具体的,反应时间为1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h或1-10h范围内的任意值。

43、所述碱可以为有机碱或无机碱。

44、具体的,所述碱为三乙胺、二乙胺、吡啶、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸氢钾中的一种或多种。更具体的,所述碱为三乙胺。

45、所述光引发剂接枝反应在避光和氮气保护下进行。

46、在一些实施方式中,所述步骤(1)具体为:将羧基化碳纳米管加至溶剂a中搅拌并分散,氮气保护下滴加氯化亚砜,25~50℃下搅拌1-10h,反应完全后,将反应混合物抽滤,得到黑色滤饼,滤饼用溶剂a反复洗涤,得到酰氯化的碳纳米管。

47、将酰氯化的碳纳米管加至溶剂b中搅拌并分散,在避光和氮气保护下加入光引发剂,加入一定量的碱,25~50℃下搅拌1-10h,反应完全后,将反应混合物抽滤,得到黑色滤饼,滤饼用溶剂b反复洗涤,在10~30℃下避光真空干燥后,得到光引发剂接枝的碳纳米管。

48、进一步地,在步骤(1)中,所述避光真空干燥的温度具体为10℃、15℃、20℃、25℃、30℃或10~30℃范围内的任意值。

49、在另一些实施方式中,所述步骤(1)具体为:将羧基化碳纳米管加至溶剂a中搅拌并分散,氮气保护下滴加氯化亚砜,25~50℃下搅拌1-10h,反应完全后,将反应混合物抽滤,得到黑色滤饼,滤饼用溶剂a反复洗涤,得到酰氯化的碳纳米管。

50、将酰氯化的碳纳米管加至溶剂b中搅拌并分散,在避光和氮气保护下加入2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮(光引发剂2959),滴加一定量的三乙胺,25~50℃下搅拌1-10h,反应完全后,将反应混合物抽滤,得到黑色滤饼,滤饼用溶剂b反复洗涤,在10~30℃下避光真空干燥后,得到光引发剂接枝的碳纳米管。

51、在步骤(1)中,所述溶剂a与溶剂b可相同可不同。

52、(2)配制浆料

53、进一步地,在步骤(2)中,所述可聚合单体为丙烯酸类单体、丙烯酸酯类单体、苯乙烯类单体或烯丙基类单体中的一种或多种。

54、进一步地,在步骤(2)中,所述丙烯酸类单体选自丙烯酸或甲基丙烯酸中的一种或其组合。

55、进一步地,在步骤(2)中,所述丙烯酸酯类单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-异氰酸酯乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙烯酯、2-氰基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯中的一种或多种。

56、进一步地,在步骤(2)中,所述苯乙烯类单体选自苯乙烯、2-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、4-异丙烯基甲苯、4-叔丁基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯中的一种或多种。

57、进一步地,在步骤(2)中,所述烯丙基类单体选自烯丙基甲基硫醚、甲基丙烯酸烯丙酯、乙酸烯丙酯、乙酰乙酸烯丙基酯、烯丙基丁基醚、烯丙基甲基碳酸酯、烯丙基苯醚中的一种或多种。

58、本发明中,所述可聚合单体可以根据实验需求进行调整,并非特定,单独使用或多种可聚合单体组合使用均能实现本发明所述技术效果。

59、进一步地,在步骤(2)中,所述预聚物选自聚醚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或者多种。

60、具体的,在步骤(2)中,所述预聚物为聚氨酯丙烯酸酯。

61、优选的,所述聚氨酯丙烯酸酯的官能度为2-6、粘度为500-20000cps、数均分子量为200-700。

62、更优选的,可将不同官能度、粘度和数均分子量的聚氨酯丙烯酸酯组合使用。

63、本发明中,所述聚氨酯丙烯酸酯的官能度、粘度、数均分子量可以根据实验需求进行调整,并非特定,其他参数、其他类型的聚氨酯丙烯酸酯也可以实现本发明的技术效果。

64、进一步地,在步骤(2)中,所述导电剂选自导电炭黑sp、导电石墨ks-6、石墨烯、碳纤维或碳纳米管中的一种或者多种。

65、在一些实施方式中,所述导电剂选自导电炭黑sp、导电石墨ks-6、石墨烯、碳纤维或碳纳米管中的两种。

66、本发明中,所述导电剂可以根据实验需求进行调整,可以单独使用,也可以多种导电剂组合使用。当所述导电剂组合使用时,电子既能沿片层传输,又能在不同片层之间移动,从而增加导电性。

67、当所述导电剂组合使用时,优选的,所述导电剂为导电炭黑sp和导电石墨ks-6的组合。

68、进一步地,所述导电炭黑sp和导电石墨ks-6的质量比为(1~100):(1~100)。

69、具体的,所述导电炭黑sp和导电石墨ks-6的质量比100:1、50:1、1.5:1、1:1、1:1.5、1:50、1:100或(1~100):(1~100)范围内的任意值。

70、进一步地,在步骤(2)中,所述阻聚剂选自对羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基对甲苯酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、对苯二酚、甲基氢醌、对苯醌、醋酸乙烯、苯胺、二苯胺、联苯胺、对苯二胺中的一种或者多种。

71、进一步地,在步骤(2)中,所述可聚合单体、预聚物、导电剂和阻聚剂的质量比为1:(0.01~0.20):(0.4~2.50):(0.01~0.35)。

72、进一步地,在步骤(2)中,所述可聚合单体、预聚物、导电剂和阻聚剂的质量比为1:(0.02~0.1):(0.9~2):(0.01-0.1)。

73、具体的,在步骤(2)中,所述可聚合单体、预聚物、导电剂和阻聚剂的质量比为1:0.02:1:0.01、1:0.04:1:0.01、1:0.04:1.02:0.01、1:0.1:2:0.1或1:(0.02~0.1):(0.9~2):(0.01-0.1)范围内的任意值。

74、进一步地,在步骤(2)中,所述可聚合单体与光引发剂接枝的碳纳米管的质量比为(0.8~2):(0.01~0.5)。

75、进一步地,在步骤(2)中,所述可聚合单体与光引发剂接枝的碳纳米管的质量比为(0.8~1):(0.01~0.1)。

76、具体的,在步骤(2)中,所述可聚合单体与光引发剂接枝的碳纳米管的质量比为1:0.01、1:0.02、1:0.04、1:0.05、1:0.1或(0.8~1):(0.01~0.1)范围内的任意值。

77、进一步地,所述光引发剂接枝的碳纳米管用量太少,将导致可聚合单体聚合不完全,成膜时不容易干透;光引发剂接枝的碳纳米管用量过多,浆料粘度过大,流平性不好,在涂布时将导致涂层不平整。

78、进一步地,在步骤(2)中,还包括其他助剂,所述其他助剂能够进一步优化涂布后的成膜效果。

79、更进一步地,所述可聚合单体与其他助剂的质量比为1:(0.01~0.3)。

80、更进一步地,所述可聚合单体与其他助剂的质量比为1:(0.02~0.1)。

81、具体的,所述可聚合单体与其他助剂的质量比为1:0.02、1:0.04、1:0.06、1:0.1或1:(0.02~0.1)范围内的任意值。

82、进一步地,在步骤(2)中,所述其他助剂选自润湿分散剂、流平剂、硅烷偶联剂、增稠剂或者消泡剂中的一种或者多种。其中,所述其他助剂不能与可聚合单体或者光引发剂发生反应。

83、进一步地,在步骤(2)中,所述润湿分散剂为byk-et3000、byk-et3001、byk-et3002、byk-et3003、byk-et3004、byk-et 3031、byk-et 3032、byk-et 3033、byk-et 3034、electro-rite al003或electro-rite bd040中的一种或者多种。

84、进一步地,在步骤(2)中,所述增稠剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟甲基纤维素、甲壳素或壳聚糖中的一种或者多种。

85、进一步地,在步骤(2)中,所述流平剂为byketol-wa、byk-uv 3575、byk-uv 3576、byk-uv 3535或byk-uv 3570中的一种或者多种。

86、进一步地,在步骤(2)中,所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷(a151)、乙烯基三甲氧基硅烷(a171)或乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷(a172)中的一种或多种。

87、进一步地,在步骤(2)中,所述消泡剂为byk-1707、byk-1709、byk-1758、byk-1759或byk-1791的一种或多种。

88、在一些实施方式中,所述其他助剂包括润湿分散剂和增稠剂。

89、进一步地,在步骤(2)中,所述润湿分散剂和增稠剂的质量比为(1~10):(1~10)。

90、进一步地,在步骤(2)中,所述润湿分散剂和增稠剂的质量比为(1~5):(1~5)。

91、具体的,在步骤(2)中,所述润湿分散剂和增稠剂的质量比为1:1、1:3、1:5、2:1、3:1、5:1或(1~5):(1~5)范围内的任意值。

92、进一步地,在步骤(2)中,所述第一混合包括:先机械搅拌,再砂磨;所述第二混合包括:先机械搅拌,再砂磨。

93、进一步地,在步骤(2)中,所述第一混合和第二混合中,所述机械搅拌的温度均为室温,搅拌时间均无特别限制,从提高效率的角度考虑,可以控制在1-2h。

94、具体的,所述第一混合和第二混合中,所述机械搅拌的时间分别独立地为1h、1.5h、2h或1-2h范围内的任意值。

95、进一步地,在步骤(2)中,所述第一混合和第二混合中,所述砂磨时温度均控制在-10~10℃范围内。

96、具体的,在步骤(2)中,所述第一混合和第二混合中,所述砂磨时温度分别独立地为-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃或-10~10℃范围内的任意值。

97、在步骤(2)中,应控制砂磨温度在-10~10℃范围内,因为浆料配方中的可聚合单体含有双键结构,当温度过高时,双键会引发聚合反应。

98、进一步地,在步骤(2)中,所述第一混合和第二混合中,所述砂磨时间分别独立地为0.1-4h。

99、具体的,所述砂磨时间分别独立地为0.1h、0.5h、1h、2h、3h、4h或0.1-4h范围内的任意值。

100、进一步地,为了提高浆料的储存性能,浆料中可以加入阻聚剂,在用容器存放时,为了阻聚,容器上部应留有一定量的空气。

101、本发明浆料的制备过程中不添加任何形式的溶剂,环境友好。

102、进一步地,在步骤(2)中,所述第二混合在避光条件下进行。

103、(3)涂布浆料

104、进一步地,在步骤(3)涂布浆料前,包括对铝箔进行预处理,增加其表面粗糙度。

105、所述预处理的方式包括但不限于:使用超声设备对铝箔表面进行清洗,再用酸对铝箔表面进行腐蚀或者使用等离子设备对铝箔表面进行蚀刻。

106、进一步地,所述预处理步骤中,所述酸选自盐酸、硝酸、磷酸或硫酸中的一种或者多种。

107、更进一步地,所述预处理步骤中,所述酸的ph值为5-7。

108、具体的,所述预处理步骤中,所述酸的ph值为5、6、7或5-7范围内的任意值。

109、进一步地,所述预处理步骤中,所述铝箔腐蚀的厚度不超过5μm。

110、进一步地,在步骤(3)中,涂布浆料时,在避光或者黄光灯条件下进行,所述涂布方法为线棒涂布、刮刀涂布或微凹辊涂布。

111、进一步地,在步骤(3)中,涂布浆料时,在避光或者黄光灯条件下进行,所述涂布方法为线棒涂布。

112、所述黄光灯又称防紫外线黄色安全灯,采用独特涂层,将革除500nm紫外线。几乎不发出500nm以下的蓝紫光,仅含纯黄色光谱。

113、进一步地,在步骤(3)中,所述线棒规格为5-10μm。

114、具体的,在步骤(3)中,所述线棒规格为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm或5-10μm范围内的任意值。

115、进一步地,在步骤(3)中,涂布浆料时,所述湿膜厚度在5-10μm之间。

116、具体的,在步骤(3)中,涂布浆料时,所述湿膜厚度为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm或5-10μm范围内的任意值。

117、涂布浆料时,湿膜厚度应在5-10μm之间,由于紫外光穿透能力弱,涂层过厚,紫外线不能穿透到更深的浆料中,将不利于紫外光引发固化,导致固化不完全,这将降低涂层粘附力。

118、(4)固化

119、进一步地,所述步骤(4)在真空或惰性气氛中进行,以避免氧阻聚的发生。

120、进一步地,在步骤(4)中,所述惰性气氛为氮气气氛或者氩气气氛。

121、进一步地,在步骤(4)中,所述紫外光固化的时间为30-100s。

122、具体的,在步骤(4)中,所述紫外光固化的时间为30s、40s、50s、60s、70s、80s、90s、100s或30-100s范围内的任意值。

123、进一步地,在步骤(4)中,所述紫外光源波长范围300-380nm,紫外光能量为100-1500mj/cm2。

124、本发明中,以可聚合单体为丙烯酸酯类单体为例,反应机理如式i所示,通过氯化亚砜将羧基化碳纳米管上的羧基酰氯化,得到酰氯化的碳纳米管;光引发剂的羟基或氨基和碳纳米管上的酰氯通过反应,将光引发剂接枝到碳纳米管上,得到“碳纳米管-光引发剂”化合物(光引发剂接枝的碳纳米管);然后,将“碳纳米管-光引发剂”化合物和可聚合单体、预聚物、导电剂、阻聚剂、其他助剂等组分配置得到浆料,将浆料涂布在铝箔上后,用紫外光照射涂层,“碳纳米管-光引发剂”化合物吸收紫外光,发生诺里什反应,分解为自由基引发基团,引发可聚合单体聚合固化成膜。

125、

126、

127、为避免烘干成膜时加热导致的涂层缺陷,本领域技术人员将烘干成膜法改进为光固化成膜法,光固化成膜的优势在于可以在常温下进行。现有的光聚合工艺是将浆料中的可聚合单体聚合成线性高分子,通过高分子成膜起到粘接铝箔的作用。但是由于线性高分子的缠绕点不足,导电涂层的粘接性较差。为了增强涂层的粘接性,本发明先将光引发剂接枝到羧基化碳纳米管的管壁上,得到改性后的光引发剂接枝的碳纳米管,再将光引发剂接枝的碳纳米管加入到由可聚合单体、导电剂、预聚物、导电剂、阻聚剂和其他助剂等组份混合配制成的浆料中,涂布在铝箔上后,在紫外光照下,发生诺里什反应,光引发剂分解产生自由基碎片,自由基碎片与碳纳米管相连,形成“碳纳米管-自由基碎片”,引发聚合后,可聚合单体通过接枝在碳纳米管上的自由基碎片接枝到碳纳米管上,形成梳状结构,形成“碳纳米管-自由基碎片-聚合单体”刷子型结构,这种结构有利于聚合物的缠绕,有利于增强涂碳层的粘接性,提高涂碳铝箔的导电性,同时可以减少聚合物的用量,提高耐溶剂性。

128、本发明中,以可聚合单体为丙烯酸酯类单体为例,形成的梳状结构如式ii所示:

129、

130、本发明浆料中不使用溶剂,避免了因溶剂挥发导致的横纹和环境污染。湿膜表面的光引发剂分解得到自由基,聚合反应的链增长由湿膜表面向湿膜里面传导,聚合引起涂膜层体积的收缩是垂直于铝箔表面的纵向收缩,铝箔轧制工序易产生平行于铝箔表面的横纹,从而使基材表面不平整,轧制横纹容易引起涂碳层横纹,由于光固化成膜导致的体积收缩垂直于铝箔平面,能够减少由基材表面不平整导致的涂碳层横向不均匀现象,可以减少横纹的产生。铝箔涂布浆料后,采用常温紫外光聚合的方法固化,避免加热使得涂碳层因热胀冷缩导致橘皮现象和缩孔现象。另外,光固化设备比烘干设备所需要的能源消耗小,利于节约成本。

131、另一方面,本发明提供一种涂碳铝箔,由本发明所述方法制备得到。

132、另一方面,本发明提供包含本发明所述涂碳铝箔的集流体。

133、本发明的有益效果在于:

134、(1)先将光引发剂接枝到羧基化碳纳米管上,再将可聚合单体通过光引发剂碎片接枝到光引发剂接枝的碳纳米管的管壁上,得到梳状结构,有利于聚合物的缠绕,碳纳米管和聚合物处于交联状态,有利于增强涂碳层的粘接性;可以减少聚合物的用量,降低涂碳铝箔的电阻,提高耐溶剂性。

135、(2)紫外光照射浆料时,湿膜表面的光引发剂分解得到自由基,聚合反应的链增长由湿膜表面向湿膜里面传导,聚合引起涂膜层的体积收缩,且是纵向垂直的收缩,减少由基材表面不平整导致的涂碳层横向不均匀现象。

136、(3)通过紫外光固化成膜,避免加热烘干过程,减少设备能耗和生产成本。

137、(4)不使用挥发性有机溶剂,避免成膜时橘皮和缩孔现象,成膜时无挥发性气体产生,减少环境污染。

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