ICS 59.100.20 G13 TB 团体标准 T/CGIA 032—2020 锂离子电池用石墨烯导电浆料 Graphene materials conductive suspension for use in lithium ion battery ap plication 2020 - 01 - 06发布 2020 - 01 - 06实施 中关村华清石墨烯产业技术创新联盟 发布 全国团体标准信息平台 T/CGIA 032 —2020 1 版 权 声 明 本文件系由中关村华清石墨烯产业技术创新联盟（简称“ 石墨烯联盟 ”）和中国工程机械工业协 会联合组织创制的团体标准文本 （含制定过程中的草案） ， 石墨烯联盟拥有本文件的著作权，受 《中 华人民共和国著作权法》保护。除法律所允许的情形或事先得到石墨烯 联盟书面许可外，任何组织 和个人不得以任何理由进行复制、销售、传播本文件，或抄袭、歪曲本文件等侵权行为，否则，行为人应承担相应的民事、行政责任，构成犯罪的，将依法追究其刑事责任。其他文件引用本文件，不属侵权行为。 凡利用本文件进行或支持贸易、 认证等商业活动， 应事先购买正式文本或得到石墨烯联盟书面 授权。购买本文件或获得授权，请与联盟联系。 欢迎社会各界举报侵权盗版行为。一经查实， 石墨烯联盟将奖励举报人，并依法严格保护举报 人信息。 联系人：戴石锋，联系电话：13811062632，联系邮箱： standard@c -gia.org。 石墨烯联盟对本版权声明拥有最终解释权。 全国团体标准信息平台 T/CGIA 032 —2020 2 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 截止本标准发布前， 国内外只有 与碳纳米管 浆料产品相关的 国家标准和国际标准， 分别是国家 标准GB/T 33818-2017《碳纳米管导电浆料》 和国际标准 ISO/TS 19808-2019 《Nanotechnology - Carbon nanotube suspension: Specification of characteristics and measurement methods》 （纳米技术 -碳纳米管浆料：表征与测量方法技术规范） ，尚未有石墨烯导电浆料国家 、国际或团体 标准发布。 与上述两标准相比， 本标准专注于锂离子电池应用领域 ，针对锂离子电池正极材料导电 剂需求建立了 全面评价 技术参数和测试方法 ； 针对石墨烯材料的自有特点， 建立了相应的技术参数 要求。因此，本标准可为石墨烯 浆料企业浆料 产品研发和质量控制 、电池企业采购浆料提供直接的 指导和参考。 附录C给出了本标准与 GB/T 33818-2017 之间的技术要求 异同点。 本标准由中关村华清石墨烯产业技术创新联盟提出并归口。 本标准起草单位：合肥国轩高科动力能源有限公司 、山东欧铂新材料有限公司、 中科院合肥技 术创新工程院、 多氟多化工股份有限公司、 青岛华高墨稀科技股份有限公司、 新奥石墨烯技术有限 公司、宁波杉元石墨烯科技有限公司 、中关村华清石墨烯产业技术创新联盟 、北京市理化分析测试 中心、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中国科学院山西煤炭化学研究所、上海市石墨烯产业技术功能型平台（上海超碳石墨烯产业技术有限公司） 、江苏天奈科技股份有限公司、清华 大学、中国科学院苏州纳米技术研究所、 天能电池集团股份有限公司、 广州特种承压设备检测研究 院（国家石墨烯产品质量监督检验中心）、宁波石墨烯创新中心有限公司、 厦门凯纳石墨烯技术股 份有限公司、东丽先端材料研究开发（中国）有限公司、 山东安恒华盛石墨烯材料科技有限公司、 宣城亨旺新材料有限公司。 本标准主要起草人： 王炜、戴石锋、杨茂萍、王奇、 胡兴华、 郑刚、郭丽惠、 郭洪云、李金来、 徐亮、孙培育、刘刚桥、 刘伟丽、刘兆平、陈成猛、毛鸥、 苏琼、梁勇、胡淑婉、 马力、司腾飞、 李茂东、王金龙、 程国胜、 周元元、 杜宁、张璐鑫、耿其琛 、郭圆圆、 郭洋、黄显虹 、张金华、刘 波、王宗葆。 本标准是首次发布。 全国团体标准信息平台 T/CGIA 032 —2020 3 引 言 石墨烯材料 凭借优异的导电性能， 已成为锂离子电池正极材料 中广泛应用 的导电介质之一 。随 着石墨烯材料制备技术水平 的发展和应用技术的认知不断深化， 石墨烯导电浆料呈现出两 大新的发 展趋势：（1 ）石墨烯材料向更薄更小方向发展， 从而表现出更优异的 导电性能，在电池中的 使用 量更少，为电池能量密度 持续提高留出 了空间；（ 2）下游客户对导电浆料的需求， 正由石墨烯材 料复合导电浆料产品 向纯石墨烯材料方向发展。这两大趋势对本标准的制定有重要指导意义。 本标准结合导电浆料发展实际和未来发展需求，如图 1所示，建立了相应的指标体系方案。本 标准未以现在市场上常见的“复合”浆料 为对象进行制定，而是针对“纯石墨烯浆料”制定标准。 这样一方面有利于引导石墨烯 材料企业 按照“通用化、系列化”开发， 不断提升石墨烯浆料本征性 能，保证“基础浆料”产品的品质；另一方面，将基础浆料的“组合化”交由 下游用户企业，满足 了不同电池用户企业的个性化需求，同时又保护了用户企业的“配方”秘密。这 符合导电浆料未来 供给的发展方向。 图1 导电浆料发展技术路线 在产品表征方法方面，本标准对石墨烯材料中杂质元素、磁性异物、浆料稳定性、导电性评价 等关键性能参数提出了一些创新性测试方法和评价指标。 本标准的技术参数要求值是根据标准制定 中收集到的1 7份不同种类石墨烯导电浆料样品的摸底测试数据，按照“从优不从众”原则确立的。 这代表着本行业主流优势石墨烯导电浆料企业的最新技术水平。 石墨烯材料 碳纳米管 石墨烯导电浆料 碳纳米管导电浆料 复合浆料 全国团体标准信息平台 T/CGIA 032 —2020 4 锂离子电池用石墨烯导电浆料 1 范围 本标准规定了锂离子电池用石墨烯导电浆料的 技术要求、试验方法以及 验收规则等内 容。 本标准适用于锂离子电池用石墨烯导电浆料的检验和验收 。其它碳基导电浆料也可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅 注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 606 化学试剂 水分测定通用方法 卡尔•费休法 GB/T 1725 色漆、清漆和塑料 不挥发物含量的测定 GB/T 9724 化学试剂 pH值测定通则 GB/T 19077 粒度分布 激光衍射法 GB/T 22235 -2008 液体黏度的测定 GB/T 24490 多壁碳纳米管纯度的测量方法 GB/T 33827 -2017 锂电池用纳米负极材料中磁性物质含量的测定方法 T/CGIA 001 石墨烯材料的术语和代号 T/CGIA 002 含有石墨烯材料的产品命名指南 T/CGIA 011 石墨烯材料碘吸附值的测定方法 T/CGIA 012 石墨烯材料中金属元素含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法（涉及专利） T/CGIA 013 石墨烯材料中硅含量的测定 硅钼蓝分光光度法 （涉及专利） T/CGIA 014 石墨烯导电浆料分散稳定性评价方法 注1：国家标准可在国家标准化管理委员会官方网站查询、浏览或下载，网址为： http://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/index。 注2：标准名称中含有“（涉及专利）”标识，是指该标准的技术内容涉及一项或多项专利技术。 3 术语和定义 T/CGIA 001 中界定的 以及下列术语和定义适用于本 文件。 3.1 石墨烯导电浆料 graphene conductive suspension 以石墨烯材料为主要固体成分且作为 主要导电介质、与某种溶剂组成的多相均匀混合物。 注1：浆料中如含有其他导电介质如碳纳米管、导电炭黑，其含量之和超过导电介质 10%时，则是 复合导电浆 料，不能称之为石墨烯导电浆料。 注2：使用的溶剂常见有水、N -甲基吡咯烷酮（NMP）或二甲基亚砜及其它们的混合物。 3.2 固含量 solid content 全国团体标准信息平台 T/CGIA 032 —2020 5 石墨烯导电浆料在规定条件下烘干后剩余物占烘干前浆料质量的百分数。 注：浆料烘干后的固体成分为石墨烯材料以及可能存在的分散剂、稳定剂等。 3.3 浆料粒度 particle size of solid in suspension 石墨烯导电浆料中石墨烯材料颗粒 的大小。 3.4 膜电阻率 membrane resistivity 石墨烯导电浆料按规定的步骤制得的膜的单位体积上的电阻。 3.5 极片电阻率 pole piece resistivity 石墨烯浆料与正极材料、粘结剂等经合浆、涂布、烘干、压实等工艺制成极片的体积电阻率。 4 技术要求 4.1 石墨烯材料 4.1.1 层数 4.1.2.1 浆料中石墨烯材料的平均层数 应不大于10层。 4.1.2.2