相關申(shen)請的(de)(de)交叉(cha)引用(yong)本(ben)(ben)申(shen)請要(yao)求于(yu)2022年10月(yue)28日(ri)提(ti)交的(de)(de)韓國專利申(shen)請10-號的(de)(de)優先權(quan)，本(ben)(ben)文通過援引并入其整(zheng)體(ti)公開內容。本(ben)(ben)發明涉及在制備分(fen)散(san)體(ti)時具有低(di)粘度和(he)低(di)漿料粉末電阻的(de)(de)碳(tan)納米(mi)管(guan)，以及包含所述(shu)碳(tan)納米(mi)管(guan)的(de)(de)分(fen)散(san)體(ti)。

背景技術：

1、根(gen)據材料(liao)的形狀，碳(tan)納(na)(na)米(mi)材料(liao)包括(kuo)富勒烯、碳(tan)納(na)(na)米(mi)管(guan)(cnt)、石墨烯和石墨納(na)(na)米(mi)片。其中(zhong)，碳(tan)納(na)(na)米(mi)管(guan)是一(yi)種其中(zhong)六邊(bian)形蜂窩狀石墨表面(mian)(其中(zhong)一(yi)個碳(tan)原子(zi)(zi)與(yu)三個其它(ta)碳(tan)原子(zi)(zi)鍵合(he))被(bei)卷繞成納(na)(na)米(mi)尺寸(cun)直徑的大分子(zi)(zi)。

2、碳納(na)(na)米(mi)管(guan)是(shi)中空(kong)和(he)輕(qing)質的(de)，并且具有與(yu)(yu)銅一(yi)樣(yang)好(hao)的(de)導電性(xing)、與(yu)(yu)金剛石(shi)一(yi)樣(yang)好(hao)的(de)導熱性(xing)和(he)與(yu)(yu)鋼一(yi)樣(yang)好(hao)的(de)拉伸強度。根據(ju)卷繞形(xing)式(shi)，其(qi)也(ye)分為單壁(bi)(bi)碳納(na)(na)米(mi)管(guan)(swcnt)、多壁(bi)(bi)碳納(na)(na)米(mi)管(guan)(mwcnt)和(he)繩(sheng)狀碳納(na)(na)米(mi)管(guan)。

3、最(zui)近(jin)，關于碳(tan)納米管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究進(jin)行得最(zui)活躍的(de)(de)(de)(de)(de)領域是鋰(li)(li)二(er)次(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)領域。鋰(li)(li)二(er)次(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)終目標是以更(geng)(geng)小的(de)(de)(de)(de)(de)尺寸儲存更(geng)(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)。作(zuo)為(wei)通(tong)過提(ti)高(gao)鋰(li)(li)二(er)次(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)密(mi)度來制(zhi)造(zao)(zao)每單(dan)位體(ti)積具(ju)(ju)有更(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量密(mi)度的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)方法之(zhi)一，正在(zai)(zai)研(yan)究將(jiang)碳(tan)納米管(guan)(guan)用(yong)(yong)作(zuo)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)方法。通(tong)常，由(you)(you)于高(gao)密(mi)度電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)是通(tong)過高(gao)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)機(ji)模制(zhi)尺寸為(wei)數微(wei)米至數十微(wei)米的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)活性(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)料(liao)顆(ke)粒(li)而形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)，因此在(zai)(zai)模制(zhi)過程中顆(ke)粒(li)容易變形(xing)(xing)，顆(ke)粒(li)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)空間(jian)減小，并(bing)且電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)質滲(shen)(shen)透性(xing)(xing)降(jiang)低(di)(di)。為(wei)了解(jie)決該問(wen)題，在(zai)(zai)制(zhi)造(zao)(zao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)時使(shi)用(yong)(yong)具(ju)(ju)有優異導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)性(xing)(xing)和強(qiang)度的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)作(zuo)為(wei)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。碳(tan)納米管(guan)(guan)因其具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度和導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)性(xing)(xing)也被廣泛用(yong)(yong)作(zuo)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。當在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)制(zhi)造(zao)(zao)中使(shi)用(yong)(yong)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)材(cai)(cai)(cai)料(liao)時，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)材(cai)(cai)(cai)料(liao)分散在(zai)(zai)壓(ya)(ya)縮的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)活性(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)料(liao)之(zhi)間(jian)以保(bao)持活性(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)料(liao)顆(ke)粒(li)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)孔，從(cong)而促進(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)質的(de)(de)(de)(de)(de)滲(shen)(shen)透，并(bing)由(you)(you)于優異的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)性(xing)(xing)而降(jiang)低(di)(di)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻。

4、然而，當使用碳(tan)(tan)(tan)納(na)米管(guan)作為導電材料時，最(zui)(zui)大的(de)問(wen)題(ti)是碳(tan)(tan)(tan)納(na)米管(guan)本身(shen)的(de)低(di)溶解度和(he)分(fen)(fen)散(san)(san)(san)(san)性(xing)(xing)。碳(tan)(tan)(tan)納(na)米管(guan)的(de)問(wen)題(ti)在(zai)于，由于它(ta)們之間的(de)強(qiang)范德(de)華引力，它(ta)們不能在(zai)水溶液中實現(xian)穩定的(de)分(fen)(fen)散(san)(san)(san)(san)，并且(qie)發(fa)生(sheng)聚(ju)集。如果碳(tan)(tan)(tan)納(na)米管(guan)在(zai)分(fen)(fen)散(san)(san)(san)(san)體中聚(ju)集，則分(fen)(fen)散(san)(san)(san)(san)體的(de)可加工(gong)性(xing)(xing)劣化(hua)并且(qie)分(fen)(fen)散(san)(san)(san)(san)體不能被均勻地施涂。因此，優選以使分(fen)(fen)散(san)(san)(san)(san)體的(de)粘(zhan)度最(zui)(zui)小化(hua)的(de)狀(zhuang)態施涂分(fen)(fen)散(san)(san)(san)(san)體。

5、作(zuo)為改(gai)善碳(tan)納米(mi)(mi)管(guan)(guan)分散(san)(san)體的(de)(de)不良(liang)分散(san)(san)性(xing)的(de)(de)方(fang)法，已知(zhi)有(you)各種方(fang)法。例如，已經(jing)提出了通過機(ji)械分散(san)(san)處(chu)理如超聲處(chu)理將碳(tan)納米(mi)(mi)管(guan)(guan)分散(san)(san)在分散(san)(san)介質(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)方(fang)法。然而，在該方(fang)法的(de)(de)情況下(xia)，當(dang)進(jin)行超聲波照射(she)時(shi)的(de)(de)分散(san)(san)性(xing)優異，但(dan)是在超聲波照射(she)終止后碳(tan)納米(mi)(mi)管(guan)(guan)立即開始聚集，并且即使在碳(tan)納米(mi)(mi)管(guan)(guan)的(de)(de)濃度高于一定水(shui)平時(shi)，也(ye)存(cun)在碳(tan)納米(mi)(mi)管(guan)(guan)快速(su)聚集的(de)(de)問題。此外，已經(jing)提出了使用各種分散(san)(san)劑分散(san)(san)和穩定碳(tan)納米(mi)(mi)管(guan)(guan)的(de)(de)方(fang)法，但(dan)是這些(xie)方(fang)法還(huan)具有(you)難以(yi)抑制當(dang)碳(tan)納米(mi)(mi)管(guan)(guan)以(yi)高濃度分散(san)(san)在分散(san)(san)介質(zhi)中(zhong)(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)發(fa)生的(de)(de)粘度增(zeng)加的(de)(de)問題。

6、因此，需要制(zhi)造一種新的碳納米管，其中(zhong)通過(guo)(guo)改(gai)進碳納米管本身的性(xing)能，而不是(shi)通過(guo)(guo)機械分(fen)(fen)散處理如超聲處理或輔助手段如使用分(fen)(fen)散劑，可(ke)以進一步(bu)提高(gao)分(fen)(fen)散性(xing)。

7、現有技術文獻

8、(專利文獻1)kr10-a(公開日(ri)：2017年(nian)3月20日(ri))

技術實現思路

1、[技術問題]

2、本發(fa)明的一個目的是提供一種(zhong)新型碳納(na)米(mi)管(guan)和(he)包(bao)含該碳納(na)米(mi)管(guan)的分散體，由于在制造(zao)分散體時具有低粘度和(he)低漿料(liao)粉末電阻，該碳納(na)米(mi)管(guan)特別適合用(yong)作導電材料(liao)。

3、[技術方案]

4、為了(le)解決上(shang)述(shu)問(wen)題，本發(fa)明提供了(le)一種新(xin)型碳(tan)納(na)米管，含有該(gai)碳(tan)納(na)米管的分(fen)散體(ti)，以及包(bao)含該(gai)分(fen)散體(ti)的正極漿料組合物(wu)。

5、(1)具體地，本發明提供(gong)一(yi)種碳納米管，其特征在(zai)于滿足(zu)以下(xia)等式1：

6、[等式1]

7、-0.004*a+0.0385≤r≤-0.004*a+0.0425

8、在以上等式(shi)1中(zhong)：

9、r是(shi)碳納米管的粉末電(dian)阻(zu)(ω·cm)，

10、a為(wei)ln{(碳(tan)納米管(guan)的(de)純(chun)度(重量％)×比表面(mian)積(ji)(m2/g))/堆積(ji)密(mi)度(kg/m3)}，

11、其中所(suo)述(shu)碳納(na)米管的比表(biao)面積(ji)為(wei)320m2/g以(yi)上，并(bing)且

12、所(suo)述(shu)碳(tan)納米(mi)管的堆(dui)積(ji)密(mi)度為30kg/m3以下。

13、(2)本(ben)發明提供根據(ju)上(shang)述(shu)(1)所述(shu)的(de)碳(tan)納米管，其中(zhong)所述(shu)碳(tan)納米管的(de)比表面(mian)積為320m2/g至(zhi)500m2/g。

14、(3)本發明提供根據上述(shu)(shu)(shu)(1)或(2)所(suo)述(shu)(shu)(shu)的(de)碳納米管，其中所(suo)述(shu)(shu)(shu)碳納米管的(de)堆積密度為(wei)15kg/m3至(zhi)30kg/m3。

15、(4)本發明提供根據上文(1)至(zhi)(3)中(zhong)任(ren)一項所述(shu)的碳納(na)米管，其中(zhong)所述(shu)r為0.0125ω·cm以下。

16、(5)本發明提供根(gen)據上文(1)至(4)中任一項所述(shu)的碳納米管，其中所述(shu)r為0.0080ω·cm至0.0125ω·cm。

17、(6)本發明提(ti)供一(yi)種碳納米管分散體，其包含(han)上(shang)述(shu)(1)至(5)中任(ren)一(yi)項所(suo)述(shu)的(de)碳納米管和(he)分散介質。

18、(7)本發明提供根據上述(6)所述的碳納米(mi)管分散體，其中(zhong)所述分散介質是(shi)選自由n-甲基(ji)(ji)吡咯烷酮(tong)、吡啶、二(er)甲基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)苯和二(er)乙基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)苯組成的組的至少(shao)一種。

19、(8)本(ben)發明提供(gong)根據上(shang)述(shu)(6)或(7)所(suo)(suo)述(shu)的(de)碳納(na)米(mi)管分(fen)散體(ti)，其中(zhong)所(suo)(suo)述(shu)分(fen)散體(ti)中(zhong)的(de)碳納(na)米(mi)管含量(liang)為0.05重量(liang)％至(zhi)5重量(liang)％。

20、(9)本發明提供一種正(zheng)極漿(jiang)料組合(he)物，其包含上(shang)述(shu)(6)至(8)中任一項所(suo)述(shu)的碳納米(mi)管(guan)分散體(ti)、正(zheng)極材料和(he)穩定劑。

21、(10)本發(fa)明(ming)提供根據上述(9)所(suo)述的正極(ji)漿料(liao)組合(he)物(wu)，其中(zhong)基于所(suo)述正極(ji)漿料(liao)組合(he)物(wu)中(zhong)的碳納米管的含量(liang)(liang)，所(suo)述穩(wen)定劑(ji)的含量(liang)(liang)為(wei)10重量(liang)(liang)％至100重量(liang)(liang)％。

22、[有利效果]

23、本發(fa)明的(de)(de)碳(tan)納米管在(zai)制備分(fen)散體時具有(you)低粘度，使(shi)得(de)分(fen)散體中的(de)(de)碳(tan)納米管含(han)量為一(yi)定水(shui)平以上，并且(qie)還具有(you)低的(de)(de)漿料粉末電阻，由此(ci)使(shi)得(de)它(ta)們特別適(shi)合(he)用作導電材料。

1.一種碳(tan)納米(mi)管(guan)，其特征在于滿足以下(xia)等式1：

2.根據權利要(yao)求1所(suo)述的碳(tan)納米(mi)(mi)管(guan)，其中，所(suo)述碳(tan)納米(mi)(mi)管(guan)的比表(biao)面積為320m2/g至500m2/g。

3.根據權(quan)利要(yao)求1所述(shu)的(de)碳納米(mi)管，其中，所述(shu)碳納米(mi)管的(de)堆積密度為15kg/m3至30kg/m3。

4.根據權(quan)利要求1所(suo)述的碳納米(mi)管，其中，所(suo)述r為0.0125ω·cm以下(xia)。

5.根據權(quan)利要求4所述(shu)的碳納米管，其中，所述(shu)r為0.0080ω·cm至0.0125ω·cm。

6.一(yi)種碳(tan)納米管(guan)分(fen)散體，其包含：

7.根據權(quan)利要求6所(suo)述的(de)碳納米管分散體(ti)，其中(zhong)，所(suo)述分散介質是(shi)選自由n-甲基(ji)吡咯烷酮(tong)、吡啶、二甲基(ji)氨基(ji)苯和二乙基(ji)氨基(ji)苯組成的(de)組中(zhong)的(de)至少一(yi)種。

8.根據(ju)權利要(yao)求6所述(shu)的(de)碳(tan)納米管分(fen)散(san)體(ti)，其(qi)中，所述(shu)分(fen)散(san)體(ti)中的(de)所述(shu)碳(tan)納米管的(de)含量為0.05重(zhong)量％至5重(zhong)量％。

9.一種正極漿(jiang)料(liao)組合物(wu)，其(qi)包含(han)：

10.根據權利(li)要求9所(suo)(suo)述(shu)的(de)正(zheng)極漿料組(zu)合物，其(qi)中(zhong)，基于所(suo)(suo)述(shu)正(zheng)極漿料組(zu)合物中(zhong)的(de)所(suo)(suo)述(shu)碳納(na)米(mi)管(guan)的(de)含(han)量(liang)，所(suo)(suo)述(shu)穩定劑(ji)的(de)含(han)量(liang)為10重(zhong)量(liang)％至100重(zhong)量(liang)％。