本發明是一種石墨烯導電漿料的制備方法，屬于復合材料技術領域。
背景技術：
隨著全球氣候日益變暖、化石能源日漸枯竭，新能源成為世界可持續發展的必然選擇，鋰離子電池性能優良，已經廣泛應用于小型電子產品中，正在向電動汽車和混合動力電車領域以及儲能領域發展。隨著社會的發展，人們對鋰離子電池的性能要求越來越高。尤其對于動力鋰離子電池，要求續航能力強、充放電功率大、循環性能好等。在鋰電配套關鍵材料中，正極材料對鋰離子電池的性能至關重要，是鋰電發展的瓶頸技術。而目前商用的正極材料普遍存在著Li+及電子傳輸速度慢的問題，嚴重影響了鋰離子電池的性能，這在很大程度上歸因于導電添加劑的性能不良。因此開發出一種性能優異的導電漿料用于鋰電池正極材料就顯得極為必要。
石墨烯是一種新型二維納米材料，具有超強的導電性能，是目前導電性最好的材料。同時具有超高的電子遷移率(200000cm2/V.S)、熱導率(5000W/m.K)。利用石墨烯優異的導電性、超大的比表面積、獨特的二維網絡結構，將其與其他導電材料混合、分散制備出導電漿料，在其體系中形成良好的三維導電網絡，用于鋰電池正極材料，能有效縮短電池充放電過程中Li+及電子的傳輸路徑,加快兩者的傳輸速度。這對于提高鋰電池的倍率性能、循環壽命、充電速度具有重要意義。同時，應用于其他方向或領域，如鋰電負極材料、導電涂層等，也能收到良好的效果。
目前國內石墨烯導電漿料生產廠家較多，但產品質量普遍較低，具體表現為石墨烯原料品質差、石墨烯分散性差、碳材料配比不佳，難以形成理想的三維導電網絡，對鋰電性能的提高無顯著作用。
技術實現要素：
本發明正是針對上述現有技術中存在的不足而設計提供了一種石墨烯導電漿料的制備方法，其目的是獲得理想的用于鋰電池的石墨烯導電漿料。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：
該種石墨烯導電漿料的制備方法，其特征在于：該方法的步驟如下：
步驟一、將分散劑溶于溶劑中經超聲振蕩形成均勻溶液，所述分散劑是十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇、木質素磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、脫氧核糖核酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或幾種的混合物，所述溶劑是乙醇、水、N-甲基吡咯烷酮、丙酮或二甲基甲酰胺，該種均勻溶液中分散劑的重量百分比濃度為0.1～2％；
步驟二、將石墨烯與導電碳材料加入到上述均勻溶液中并攪拌混合，得到懸濁液，所述碳材料為零維或一維納米碳材料，導電碳材料的加入量與石墨烯的重量比為1:20～20:1；
步驟三、對懸濁液進行超聲振蕩處理，得到石墨烯與導電碳材料均勻分散的初始漿料；
步驟四、將初始漿料轉移至高速剪切乳化均質機中進行剪切分散，得到均勻一致、分散充分的石墨烯導電漿料。高速剪切乳化均質機的工作頻率為20～60HZ，剪切時間為10min～60min。
所述石墨烯為石墨烯納米片，其外廓尺寸為10μm～30μm。
導電碳材料為碳納米管、導電碳黑、乙炔黑、科琴碳黑、導電碳纖維中的一種或幾種。
本發明技術方案通過對現有商用鋰電正極材料性能不足的研究，利用石墨烯獨特的二維網絡結構及優異的導電性，將其與導電碳材料均勻混合、分散，制得石墨烯導電漿料，應用于鋰電正極材料，以顯著提高鋰電池的倍率性能、循環壽命、充電速度等。
本發明中將石墨烯與其他導電碳材料混合，得到了互相牽制的效果，另外，分散劑的存在，有效阻止了各成分的團聚，使得整個體系形成了良好的三維導電網絡。該石墨烯導電漿料主要作為導電添加劑應用于鋰電正極材料，能夠提高正極活性物質的導電性，加快電子與鋰離子的傳輸速度。同時該導電漿料也可應用于其他領域，如鋰電負極添加劑、導電涂層等。
本發明技術方案的優點是實現了石墨烯與其他導電碳材料的良好復合，得到的漿料均勻一致、分散充分。微觀上形成了良好的三維導電網絡。本方法工藝非常簡單，易于實現大批量石墨烯導電漿料的制備，利于工程應用。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明的技術方案做進一步的說明。
實施例1
采用本發明方法制備SP/石墨烯導電漿料的的步驟如下：
步驟1：將1gPVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶于95gNMP(N-甲基吡咯烷酮)中經超聲振蕩形成均勻溶液；
步驟2：將1g石墨烯與3gSP(導電碳黑)加入到上述溶液中，玻璃棒攪拌、混合配制得到固含量5.0wt％的石墨烯懸濁液；
步驟3：對懸濁液進行超聲振蕩處理，制得初始的石墨烯導電漿料。超聲時間：30min；
步驟4：將初始的導電漿料轉移至高速剪切乳化均質機中進行剪切分散，得到均勻一致、分散充分的石墨烯導電漿料。頻率為30HZ，剪切時間為30min。
實施例2
采用本發明方法制備碳納米管/石墨烯導電漿料的的步驟如下：
步驟1：將1gPVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶于95gNMP(N-甲基吡咯烷酮)中經超聲振蕩形成均勻溶液；
步驟2：將1g石墨烯與3g碳納米管加入到上述溶液中，玻璃棒攪拌、混合配制得到固含量5wt％的石墨烯懸濁液；
步驟3：對懸濁液進行超聲振蕩處理，制得初始的石墨烯導電漿料。超聲時間：30min；
步驟4：將初始的導電漿料轉移至高速剪切乳化均質機中進行剪切分散，得到均勻一致、分散充分的石墨烯導電漿料。頻率為30HZ，剪切時間為30min。
實施例3
采用本發明方法制備SP/石墨烯導電漿料的的步驟如下：
步驟1：將1gPVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶于94gNMP(N-甲基吡咯烷酮)中經超聲振蕩形成均勻溶液；
步驟2：將0.5g石墨烯與1.5g碳納米管、3gSP(導電碳黑)加入到上述溶液中，玻璃棒攪拌、混合配制得到固含量6.0wt％的石墨烯懸濁液；
步驟3：對懸濁液進行超聲振蕩處理，制得初始的石墨烯導電漿料。超聲時間：30min；
步驟4：將初始的導電漿料轉移至高速剪切乳化均質機中進行剪切分散，得到均勻一致、分散充分的石墨烯導電漿料。頻率為30HZ，剪切時間為30min。
采用以上工藝制備的石墨烯導電漿料，同一般的商用導電漿料相比(制成鋰電池進行性能測試)，0.1C充放電倍率下，電池比能量提高10wh/kg以上，20C充放電倍率下，電池比能量提高50wh/kg以上；100次循環后，容量衰減低于5％。