梅 铭,赖旭伦,何丽萍,许 瑞

(东莞新能源科技有限公司,广东东莞 523808)

Li4Ti5O12对集流体基材铝箔有较强的腐蚀作用,而碳包覆LiFePO4的合成工艺比其他锂离子电池正极材料复杂[1],易导致生产批次间性能的波动[2],为此,需要在工艺上确保上述材料的电化学性能得到充分发挥或补偿。在各种方法中,以在集流体基材铝箔上印刷一层导电油墨底涂的处理方式最有效,本文作者目前尚未见到相关研究的报道。

本文作者开发了环保型水基集流体用印刷导电油墨,对水基增稠剂/粘结剂体系进行了研究,并对导电油墨主料导电碳进行分析,得出了可能的改善机理;选择不同比表面积的导电碳,制备油墨,研究了加工性能及电化学性能。

1 实验

1.1 导电油墨的制备

制备的油墨主要由增稠剂、粘结剂、导电碳和溶剂去离子水组成。先将增稠剂溶解于去离子水中,再加入丁苯胶乳(BM400B,日本产,工业级)或苯丙乳液(Na Poly 4005 H,广东产,工业级)溶解均匀,制成黏度约为400～1 000 mPa·s的溶液,加入导电碳制成膏状浆料。用ME 110型乳化机(上海产)以5 000 r/min的速度或VB-C型研磨机(台湾省产)以3 000 r/min的速度充分分散30～90 min,制得导电油墨。m(导电碳)∶m(增稠剂)∶m(粘结剂)=55∶2∶43,配制的油墨使用前,先用200目不锈钢网过滤。

为了考察增稠剂体系及粘结剂对油墨加工性能的影响,选择了羧甲基纤维素钠(CMC,CK 30000A,美国产,医药级)和聚乙烯醇(PVA1799,北京产,工业级)作为增稠剂;为考察不同比表面积导电碳油墨的加工性能及电化学性能,选择SP(瑞士产,工业级)、GF-2(青岛产,工业级)、HS 100(日本产,工业级)和 RP-20(日本产,工业级)等导电碳。……