常规锂电池导电剂材料对比分析

发布日期：

2022-06-01

随着锂电池的商业化越来越广泛，锂电池导电剂在阳极材料表面的充放电过程中，电池放电时，孔中的锂离子进入阳极活性物质，电流增加，极化增加，放电困难。

随着锂电池的商业化越来越广泛，锂电池导电剂在阳极材质表面的充放电过程里，电池放电时，孔里的锂离子进入阳极活性物质，电流增加，极化增加，放电困难。这样会降低电源间的导电性，光靠活性物质本性的导电性是不够的。为了保证极良好的充放电功能，制作极板时通常会加入一定量的锂电池导电剂。

锂电池导电剂综述

用作锂离子电池导电材质的主要有传统导电剂SUPER-P、KS-6、导电石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维VGCF等。这些锂电池导电剂各有利弊。具体地说：

锂电池导电剂的应用

1、SP

目前国内锂离子电池导电剂仍然以现有导电剂SP为主。碳黑具有较好的离子和电源导电性。碳黑比表面积大，有助于吸附电解质，提高离子电导率。此外，木炭通过一次颗粒聚集形成支撑结构，形成活性材质和链式导电结构，有助于提高材质的电源电导率。

2、石墨导电剂

基本上是人造石墨，与阴极材质人造石墨相比，作为导电剂的人造石墨颗粒性较小，有助于极板粒子的压缩和离子和电源电导率的提高。

3、CNT导电剂

在数字电池领域，应用比例在百分之50以上，在电力电池领域，应用比例相对较低。但是近年来，随着电力电池对能量密度、倍率功能、周期寿命等功能要求的提高，CNT导电剂的应用比例逐渐提高。

4、柯津黑色。

因为柯金黑只需要很低的添加量就能获得很高的导电性，所以柯金黑一直是导电碳黑里很好的，长期在市场上处于优势地位。与电池里使用的其他导电碳黑相比，科金黑有着独特的延迟因子形式。这种形式的优点是导体导电接触点多，分公司丝形成更多的导电路径，因此，只要少的添加量就能获得高的电导率(其他碳黑大多数是球形或片状的，因此需要大量的添加量才能获得所需的电能)。柯金黑是目前比较前沿的超导碳黑，目前锂电的前10强基本上正在使用或试验。其里EC-300J主要用于镍氢、镍镉电池。ECP和ECP-600JD主要用于高倍率大容量和电流密度的锂功率，特别是ECP-600JD。业界普遍认为，优越的导电性和高纯度以及独特的盆地结构将在铁锂为正极材质的时代崭露头角。

Carbon ECP和Carbon ECP600JD、CP300JD两种电池产品都使用Carbon ECP和CP 300 JD。

导电剂的含量

a)导电剂在极上的作用是提供电源移动的通道，含有导电剂。

滴定量可以达到较高的放电容量和良好的循环功能，含量过低的话，电源传导通道较少，不利于大电流充电放电。过高会降低活性物质的相对含量，从而减少电池容量。

b)导电剂的存在会影响电池体系内电解质的分布。由于锂离子电池的空间限制，注入的电解质数量有限，一般处于空液状态，电解质作为电池体系内部连接阳极的离子体，其分布对锂离子在液相里的迁移有着非常重要的影响。如果一端极的导电剂含量过高，电解质会浓缩到该极上，导致其他极的锂离子传输过程缓慢，极化度高，在重复周期后容易失效，从而影响电池的整体功能。

c)导电剂的含量达到转折点时，过多只会减少极密度，降低容量，但过少会降低极里活性物质的利用率，降低高倍率放电功能。

锂电池导电剂展望

据分析，目前碳纳米管和石墨烯都可以制成导电浆料，价格比普通碳黑SP贵得多。碳黑是非常成熟的导电剂，价格比较稳定。CNT和石墨烯随着未来规模化效果的提高，价格下降空间相对较大，未来应用前景客观。

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