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常用的锂电池导电剂有什么？
发布日期：
2022-01-30
常用锂电池导电剂可分为传统导电剂(如炭黑、导电石墨、碳纤维等)和新型导电剂(如碳纳米管、石墨烯和混合导电浆料等)。市面上的导电剂型号有SPUER Li、S-O、KS-6、KS-15、SFG-6、SFG-15、350G、乙炔黑(AB)、科琴黑(KB)、气相生长碳纤维(VGCF)、碳纳米管(CNT)等等。
常用的锂电池导电剂有什么?
常用锂电池导电剂可分为传统导电剂(如炭黑、导电石墨、碳纤维等)和新型导电剂(如碳纳米管、石墨烯和混合导电浆料等)。市面上的导电剂型号有SPUER Li、S-O、KS-6、KS-15、SFG-6、SFG-15、350G、乙炔黑(AB)、科琴黑(KB)、气相生长碳纤维(VGCF)、碳纳米管(CNT)等等。
(1)锂电池导电剂-炭黑
炭黑在扫描玻璃下呈链条或葡萄状，单个炭黑粒子具有非常大的比表面积(700平方米/g)。炭黑粒子的高比表面积和积累有助于粒子之间的密切接触，形成电极的导电网络。比表面大的工艺问题是分散困难和油吸收强，因此要改善活物质、导电剂的混合工艺，以提高分散性，要将炭黑的量控制在一定范围内(通常不超过1.5%)，炭黑的形态和在活物质中的混合状态。
(2)锂电池导电剂-导电石墨
导电石墨导电性能好。本身粒子更接近活物质粒子大小，粒子和粒子之间有点接触的形式，可以构成一定规模的导电网络结构，在提高电导率的同时，在用于阴极时可以提高阴极容量。
(3)锂电池导电剂-碳纤维(VGCF)
导电碳纤维具有线性结构，容易在电极上形成良好的导电网络，导电性能好，减少电极极化，减少电池内阻，提高电池性能。碳纤维作为导电剂的电池内部，活物质和导电剂的接触形式是虚线接触，与导电炭黑和导电石墨的点接触形式相比，不仅有助于提高电极导电性，还可以减少导电剂的数量，增加电池容量。VGCF和导电炭黑分散在活物质中，如图2所示。
(4)锂电池导电剂-碳纳米管(CNT)
CNT可分为单壁CNT和多壁CNT，一维结构的碳纳米管是类似纤维的长柱，内部中空。以碳纳米管为导电剂，可以制造与活物质用虚线接触的导电网络，在提高电池容量(提高极板压缩密度)、倍率性能、电池周期寿命和降低电池接口阻抗方面发挥着重要作用。目前比亚迪、中航锂部分产品使用CNT作为导电剂，反应良好。
碳纳米管可以分为纠缠态和排列式两种生长状态。无论以何种形式应用于锂电池，一个问题就是分散。目前可以通过高速剪切、添加分散剂、制造分散剂、超细研磨、静电分散等方式解决。(5)石墨烯
石墨烯作为一种新的导电剂，由于独特的片状结构(二维结构)，与活性物质的接触不是一般的点接触形式，而是点-面接触，可以较大限度地提高导电剂等，减少导电剂用量，从而大量使用活性物质，提高锂电池容量。但是由于成本高，分散困难和阻碍锂离子传输等弊端尚未完全产业化。
(6)二元、三元导电浆料
在近的的研究进展中，一些锂电池选择用导电剂介于CNT、石墨烯、导电炭黑之间，或这三者的混合材料。使导电剂复合成为导电材料是工业应用的需要，也是导电剂之间协同、刺激作用的结果。炭黑、石墨烯、CNT等三者单独使用时已经很难分散，因此，如果想与活物质均匀混合，就要在混合电极池之前分散使用。
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