鋰電池導(dǎo)電劑哪種好?
來源:寶鄂實業(yè)
2020-01-21 23:31
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鋰電池導(dǎo)電劑哪個好?
鋰電池導(dǎo)電劑在整個鋰離子電池中具有兩個主要功能:導(dǎo)電電子和吸收電解質(zhì);因此,導(dǎo)電劑的加入可以改善鋰離子電池的倍增器,循環(huán),降低內(nèi)阻,增加電池容量。導(dǎo)電劑不能增加或減少,增加不僅會影響能量密度,還會影響正克容量。
鋰電池芯
鋰電池導(dǎo)電劑按物質(zhì)分為金屬導(dǎo)電劑和碳導(dǎo)電劑;目前,主要的導(dǎo)電劑是碳材料,包括super-p、乙炔炭黑、石墨、VGCF、CNT等。
在電阻率方面,CNT的電阻率最小,VGCF次之,super-p最大。但VGCF和CNT的問題是分散和定價;
國內(nèi)一些鋰電池廠家正在研究分散導(dǎo)電液,但效果不是很好,性價比不高,所以現(xiàn)在使用最多的導(dǎo)電劑還是超級p,而且是導(dǎo)電石墨。
此外,乙炔黑也有一定的效果,主要是納米超導(dǎo)乙炔黑,加入少量可大大提高電導(dǎo)率。
目前,大多數(shù)鋰電池制造商都采用復(fù)合導(dǎo)電劑,即幾種導(dǎo)電劑同時使用:
常用組合為SP+KS系列;或SP + VGCF等等。一些制造商甚至使用三分量導(dǎo)體。
導(dǎo)電劑的作用:
A)導(dǎo)電劑在電極中的作用是為電子的運動提供通道。在適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電劑含量下,可獲得較高的放電容量和較好的循環(huán)性能。過高會降低活性物質(zhì)的相對含量,使電池容量下降。
B)導(dǎo)電劑的存在會影響電池的電解液分配系統(tǒng),由于鋰離子電池的空間限制,注入電解液量是有限的,一般是在貧瘠的解決方案,和電解質(zhì)電池系統(tǒng)內(nèi)部連接陰極等離子體,鋰離子擴散的分布在液相中有至關(guān)重要的影響。當(dāng)一個電極中的導(dǎo)電劑含量過高時,電解液集中在這個電極上,另一個電極中的鋰離子傳輸過程緩慢,極化率高,經(jīng)過多次循環(huán)容易失效,從而影響電池的整體性能。
C)當(dāng)導(dǎo)電劑含量達(dá)到轉(zhuǎn)折點時,過量只會降低電極密度和容量,過少則會導(dǎo)致電極中活性物質(zhì)利用率低,導(dǎo)致高倍率放電性能下降。
1. SP導(dǎo)電劑
目前,國內(nèi)鋰離子電池導(dǎo)電劑主要是常規(guī)的導(dǎo)電劑SP。炭黑具有較好的離子電導(dǎo)率和電子電導(dǎo)率,因為炭黑具有較大的比表面積,所以有利于電解質(zhì)的吸附,提高離子電導(dǎo)率。此外,二次碳顆粒團聚形成支鏈結(jié)構(gòu),與活性材料形成鏈導(dǎo)電結(jié)構(gòu),有助于提高材料的電子導(dǎo)電性。
2. 石墨導(dǎo)電劑
基本上是人造石墨。與陰極材料相比,人造石墨作為導(dǎo)電劑,其粒徑更小,有利于電極顆粒的壓實,提高離子和電子的導(dǎo)電性能。
3.問導(dǎo)電劑
高端數(shù)字電池領(lǐng)域應(yīng)用比例高達(dá)50%,動力電池領(lǐng)域應(yīng)用比例相對較低。但近年來,隨著電源電池對能量密度、倍增器性能、循環(huán)壽命等性能要求的逐步提高,碳納米管導(dǎo)電劑在該領(lǐng)域的應(yīng)用比例逐漸增加。
4. 柯秦黑
Cochin black只需要很少量的添加劑就可以達(dá)到很高的導(dǎo)電性,所以Cochin black一直是導(dǎo)電炭黑中最好的產(chǎn)品,在市場上一直處于領(lǐng)先地位。與其他用于電池的導(dǎo)電炭黑相比,cochin black具有獨特的鏈狀結(jié)構(gòu)。這種形式的優(yōu)點是導(dǎo)電體具有許多導(dǎo)電接觸點,支鏈形成許多導(dǎo)電通路。因此,只需要少量的添加就可以獲得很高的電導(dǎo)率(其他炭黑大多是球形或片狀的,所以需要大量的添加才能獲得所需的電性能)。
















