【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及二次電池，尤其是涉及一種多功能導電劑的制備方法、多功能導電劑及其應用。
技術介紹
1、電池極片是二次電池中的關鍵組成部分，它們是電池內部發生電化學反應的場所。電池極片通常由活性物質、導電劑、粘結劑以及孔隙構成，這些孔隙中填充有電解液。在電池的充放電過程中，正極極片和負極極片分別發生氧化還原反應，通過電子和離子的傳輸來存儲或釋放能量。
2、在電池極片的工作過程中，電子和離子的傳輸是并行發生的，并且這兩種傳輸過程需要相互協調。如果其中任一傳輸過程的速率較低，它就可能成為整個電池反應的限速步驟，從而影響電池的電化學性能，特別是其倍率性能。在電池極片中，電子主要通過導電劑傳輸，而離子則通過電解液進行傳輸。
3、為了解決電池極片的電子傳輸問題，通過引入碳納米管等一維材料來構建線接觸導電網絡，或者使用石墨烯等二維材料來構建面接觸導電網絡，甚至采用點-線-面多維雜化導電網絡，這些方法都能在減少導電劑用量的同時保持良好的導電性能。而在提高電極中離子傳導效率方面，目前的研究和專利主要集中在粘結劑的設計與改性上，這通常涉及使用或化學接枝含有極性官能團的聚合物材料，利用這些官能團與金屬離子之間的吸附或配位作用來提升離子傳導效率。
4、盡管已有研究致力于改善電池極片中的電子傳輸和離子傳導，但關于開發能夠同時促進電子和離子傳輸的多功能導電劑，以實現在電化學過程中離子與電子的同步高效傳輸的報道還相對較少。這種多功能導電劑的構建，可能會為電池性能的提升開辟新的道路。
5、有鑒于此，特提出本專利技術
技術實現思路
1、本專利技術的目的之一在于提供一種多功能導電劑的制備方法，旨在解決現有技術中上述技術問題中的至少一種。
2、本專利技術的目的之二在于提供一種多功能導電劑。
3、本專利技術的目的之三在于提供一種多功能導電劑的應用。
4、為了實現本專利技術的上述目的，特采用以下技術方案：
5、本專利技術的第一方面提供了一種多功能導電劑的制備方法，將導電基體在離子傳導介質的水溶液中預分散，然后進行二次分散和除磁處理得到所述多功能導電劑。
6、進一步地，所述導電基體包括石墨、炭黑、碳納米纖維、碳納米管和石墨烯中的至少一種。
7、優選地，所述離子傳導介質包括羧化殼聚糖、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、瓜爾膠、阿拉伯膠和聚乙烯亞胺中的至少一種。
8、進一步地，所述離子傳導介質的水溶液中，離子傳導介質的濃度為0.5～2wt.％。
9、優選地，預分散時，體系中導電基體的濃度為0.5～4wt.％。
10、進一步地，所述預分散的方式包括機械攪拌、超聲、剪切、球磨或膠體磨。
11、優選地，所述預分散的時間為0.5～8h。
12、進一步地，所述二次分散的方式包括砂磨和/或均質。
13、進一步地，所述砂磨的倒罐次數為3～10次。
14、進一步地，所述均質的倒罐次數為5-8次。
15、進一步地，所述除磁處理的方式包括電磁除鐵和/或永磁除鐵。
16、進一步地，所述除磁處理的次數為5～10次。
17、本專利技術第二方面提供一種多功能導電劑采用第一方面所述的制備方法制備得到。
18、本專利技術第三方面提供一種多功能導電劑在電池極片中的應用。
19、與現有技術相比，本專利技術至少具有如下有益效果：
20、本專利技術提供的制備方法，首先將導電基體在離子傳導介質的水溶液中進行預分散，確保了導電基體與離子傳導介質之間的均勻混合和初步結合。隨后，通過二次分散進一步優化了導電劑的結構和性能，增強了離子和電子的傳輸通道。最終，除磁處理的引入去除了影響電化學性能的磁性雜質，改善電池自放電等電化學行為，進而提升了電池的循環穩定性。本專利技術提供的制備方法能夠顯著提升導電劑的離子傳導能力，通過離子傳導介質中的極性基團與金屬離子的相互作用，實現了離子在電極中的快速遷移。該制備方法保證了導電劑在低含量下也能實現高效的離子和電子雙傳導，有效解決了傳統電極材料中離子與電子傳輸速度不匹配的問題。該制備方法通過優化導電劑的結構，有助于提高電池極片的電化學性能。
21、本專利技術提供的多功能導電劑，具備獨特的離子與電子雙傳導功能，這使得電池極片在充放電過程中能夠實現更高效的電子和離子傳輸，從而提高電池的整體性能。通過采用含有極性基團的離子傳導介質，利用極性基團與金屬離子之間的吸附或配位作用，顯著提升了離子在電極中的傳導能力，這有助于加快電池的充放電速率。本專利技術的導電劑在提升離子遷移性能的同時，不會對電子傳輸造成負面影響，有效解決了傳統電池中電子傳輸和離子傳輸難以匹配的問題，達到了電子和離子傳輸效率的雙重提升。
22、本專利技術提供的多功能導電劑在電池極片中的應用，使得電池極片的整體性能得到增強，具有更高的充放電效率、更好的循環穩定性以及更長的電池壽命。
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1.一種多功能導電劑的制備方法，其特征在于，將導電基體在離子傳導介質的水溶液中預分散，然后進行二次分散和除磁處理得到所述多功能導電劑。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述導電基體包括石墨、炭黑、碳納米纖維、碳納米管和石墨烯中的至少一種；
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述離子傳導介質的水溶液中，離子傳導介質的濃度為0.5～2wt.％；
4.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述預分散的方式包括機械攪拌、超聲、剪切、球磨或膠體磨；
5.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述二次分散的方式包括砂磨和/或均質。
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述砂磨的倒罐次數為3～10次；
7.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述除磁處理的方式包括電磁除鐵和/或永磁除鐵。
8.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述除磁處理的次數為5～10次。
9.一種多功能導電劑，其特征在于，采用權利要
10.一種權利要求9所述的多功能導電劑在電池極片中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種多功能導電劑的制備方法，其特征在于，將導電基體在離子傳導介質的水溶液中預分散，然后進行二次分散和除磁處理得到所述多功能導電劑。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述導電基體包括石墨、炭黑、碳納米纖維、碳納米管和石墨烯中的至少一種；
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述離子傳導介質的水溶液中，離子傳導介質的濃度為0.5～2wt.％；
4.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述預分散的方式包括機械攪拌、超聲、剪切、球磨或膠體磨；
5.根據權利要求1～...
【專利技術屬性】
技術研發人員：潘林海，何海勇，肖子健，汪泳，宋輝，
申請(專利權)人：江蘇碳什科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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