詳解鋰電池包導(dǎo)電劑材料應(yīng)用與未來(lái)展望
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-29 09:11
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隨著鋰電池包應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為了保證電極有良好的充放電性能，在極片制作時(shí)通常加入一定量的導(dǎo)電劑，在活性物質(zhì)之間與集流體起到收集微電流的作用。那么，鋰電池包導(dǎo)電劑材料有哪幾種呢?各自有啥優(yōu)勢(shì)?這就是本文小編要來(lái)說(shuō)的。
導(dǎo)電劑的優(yōu)勢(shì)
導(dǎo)電劑的存在可以影響電解液鋰電池包體系內(nèi)的分布，由于受鋰離子電池的空間限制，注入的電解液量是有限的，一般是處于貧液狀態(tài)，而電解液作為電池體系內(nèi)部連接正負(fù)極的離子體，其分布對(duì)鋰離子在液相中的遷移擴(kuò)散有著至關(guān)重要的影響。當(dāng)一端電極中導(dǎo)電劑含量過(guò)高時(shí)，電解液富集在這一極而使另一極的鋰離子傳輸過(guò)程緩慢，極化度較高，在反復(fù)循環(huán)后易于失效，從而影響電池的整體性能。
鋰電池導(dǎo)電劑材料主要有SUPER-P、KS-6、導(dǎo)電石墨、碳納米管、石墨烯、碳纖維VGCF等，這些導(dǎo)電劑擁有各自的優(yōu)劣勢(shì)。
導(dǎo)電劑的應(yīng)用
1.SP
目前國(guó)內(nèi)鋰電池包導(dǎo)電劑還是以常規(guī)導(dǎo)電劑SP為主。炭黑具有更好的離子和電子導(dǎo)電能力，因?yàn)樘亢诰哂懈蟮谋缺砻娣e，所以有利于電解質(zhì)的吸附而提高離子電導(dǎo)率。另外，炭一次顆粒團(tuán)聚形成支鏈結(jié)構(gòu)，能夠與活性材料形成鏈?zhǔn)綄?dǎo)電結(jié)構(gòu)，有助于提高材料的電子導(dǎo)電率。
2.科琴黑
科琴黑只需要極低的添加量就可以達(dá)到高導(dǎo)電性，所以科琴黑一直是導(dǎo)電炭黑中的極品，長(zhǎng)期以來(lái)在市場(chǎng)中處于領(lǐng)先地位。與其他用于電池的導(dǎo)電炭黑相比較，科琴黑具有獨(dú)特的支鏈狀形態(tài)。這種形態(tài)的優(yōu)點(diǎn)在于，導(dǎo)電體導(dǎo)電接觸點(diǎn)多，支鏈形成較多導(dǎo)電通路，其他碳黑多為圓球狀或片狀，故需要很高的添加量才能達(dá)到所需的電性。
3.CNT導(dǎo)電劑
在高端數(shù)碼電池領(lǐng)域的應(yīng)用比例較高達(dá)50%以上，在動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用比例相對(duì)較低。但近年來(lái)隨著鋰電池包對(duì)能量密度、倍率性能、循環(huán)壽命等性能要求逐漸提高，CNT導(dǎo)電劑在該領(lǐng)域應(yīng)用比例正在逐漸上升。
4.石墨導(dǎo)電劑
基本為人造石墨，與負(fù)極材料人造石墨相比，作為導(dǎo)電劑的人造石墨具有更小的顆粒度，有利于極片顆粒的壓實(shí)以及改善離子和電子電導(dǎo)率。
導(dǎo)電劑未來(lái)展望
分析認(rèn)為，目前碳納米管和石墨烯均可做成導(dǎo)電漿料，價(jià)格比普通炭黑SP貴很多。炭黑是非常成熟的導(dǎo)電劑，價(jià)格比較穩(wěn)定。CNT和石墨烯未來(lái)隨著規(guī)?；?yīng)的提高，其價(jià)格下降空間相對(duì)較大，未來(lái)應(yīng)用前景客觀。
