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四类常规锂电池导电剂材料对比分析

信息来源:     发布时间:2017-10-26




    关键词: 锂离子电池 导电剂 石墨烯


       随着锂电池的商品化越来越广泛,锂电池的电池在正极材料表面的充放电过程是当电池放电时候,处于孔中的锂离子进入正极活性物质中,如果电流加大则极化增加,放电困难,这样电子间的导电性就较差,光靠活性物质本省的导电性是远远不够的,为了保证电极有良好的充放电性能,在极片制作时通常加入一定量的导电剂,在活性物质之间与集流体起到收集微电流的作用。


      作为锂离子电池导电剂材料使用的主要有常规导电剂SUPER-P、KS-6、导电石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维VGCF等,这些导电剂拥有各自的优劣势。具体来看:


       1、SP


      目前国内锂离子电池导电剂还是以常规导电剂SP为主。炭黑具有更好的离子和电子导电能力,因为炭黑具有更大的比表面积,所以有利于电解质的吸附而提高离子电导率。另外,炭一次颗粒团聚形成支链结构,能够与活性材料形成链式导电结构,有助于提高材料的电子导电率。


       2、石墨导电剂


      石墨导电剂有:KS-6、KS-15、SFG-6、SFG-15。基本为人造石墨,与负极材料人造石墨相比作为导电剂的人造石墨具有更小的颗粒度有利于极片颗粒的压实以及改善离子和电子电导率。


       3、CNT导电剂


       在高端数码电池领域的应用比例较高达50%以上,在动力电池领域的应用比例相对较低。但近年来随着动力电池对能量密度、倍率性能、循环寿命等性能要求逐渐提高,CNT导电剂在该领域应用比例正在逐渐上升。


       4、碳黑导电剂


       碳黑导电剂有:科琴黑、乙炔黑、SuperP、SuperS、350G、碳纤维(VGCF)、碳纳米管(CNTs)等。


       科琴黑:科琴黑只需要极低的添加量就可以达到高导电性,所以科琴黑一直是导电炭黑中的极品,长期以来在市场中处于领先地位。与其他用于电池的导电炭黑相比较,科琴黑具有独特的支链状形态。这种形态的优点在于,导电体导电接触点多,支链形成较多导电通路,因而只需很少的添加量即可达到极高的导电率(其他碳黑多为圆球状或片状,故需要很高的添加量才能达到所需的电性)。科琴黑是目前比较前沿的超级导电炭黑,目前锂电的前10强基本都在用或者试验。其中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电,其中以ECP-600JD变现尤为突出。业界普遍认为:其优越的导电性和高纯度及独特的支链结构,在铁锂为正极材料的时代会崭露头角。


       乙炔黑(Acetylene Black):由碳化钙法或石脑油(粗汽油)热解时副产气分解精制得到的纯度99%以上的乙炔经连续热解后得到的碳黑


       SuperP:小颗粒导电碳黑,在正负极中均可用,完全没有储锂功能,只起导电作用。




来源:锂电世界 2017/10/26   


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