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高分散的碳纳米管导电剂分散工艺

高电压导电剂粗磨细磨均质分散工艺

· 高电压快充锂电池辅材

碳纳米管(cnt)具高长径比、高导电性纳米材料,添加到锂离子电池的电极材料中可以形成有效的导电网络,使电池的容量、循环性能得到很大的提高。但是由于cnt具有的高比表面和高长径比使得cnt的分散极难,稳定存储周期短使用前需再分散处理。

目前通用pvp(聚乙烯吡咯烷酮)分散剂,在三元高压体系下pvp自身电化学稳定欠佳,由此限制了含有pvp的cnt导电液在三元电极中的应用,否则pvp在电池工作过程中发生的副反应会影响电池性能。然而,对于小管径cnt而言,若采用非pvp分散剂进行分散,存在分散效率低、分散效果不佳的问题,由此得到的cnt导电液往往粘度过高,存储稳定性能差,存储反稠后会带来滤网堵塞、分散困难等问题。

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导电剂工艺采用砂磨和高压均质分散:

砂磨处理中采用粗磨工序和细磨工序相结合,粗磨工序所采用的研磨介质为粗磨锆球,细磨工序所采用的研磨介质为细磨锆球(直径为0.7~1.4mm的锆球,砂磨转速为800~1200rpm,控制粗磨锆球的直径与细磨锆球的直径之差为Dt(0.3mm<Dt≤0.8mm)),这样碳纳米管的形貌结构保持度高,有利于高压均质分散处理(压力为800~1200bar),经过粗磨细磨均质工艺步骤从而提高碳纳米管的分散效率、优化碳纳米管的分散效果,缩短分散时间,从而使得最终所制得的碳纳米管导电剂的分散均匀性、导电性、储存稳定性都得到进一步的提高。

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