導(dǎo)電劑的首要作用是提高電子電導(dǎo)率,導(dǎo)電劑在具活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與集流體之間起到收集微電流的作用以減小電極的接觸電阻,提高鋰電池中電子的遷移速率,降低電池極化。此外,導(dǎo)電劑也可以提高極片加工性,促進(jìn)電解液對(duì)極片的浸潤(rùn),從而提高鋰電池的使用壽命。那么在生活中常用的鋰電池導(dǎo)電劑有幾種呢?
常見(jiàn)的鋰電導(dǎo)電劑能夠分成傳統(tǒng)式導(dǎo)電劑(如碳黑、導(dǎo)電性高純石墨、復(fù)合材料等)和新式導(dǎo)電劑(如納米碳管、石墨烯材料以及混和導(dǎo)電漿料等)。目前市面上的導(dǎo)電溶液劑號(hào)有SPUERLi、S-O、KS-6、KS-15、SFG-6、SFG-15、350G、乙炔黑(AB)、科琴黑(KB)、液相生長(zhǎng)發(fā)育復(fù)合材料(VGCF)、納米碳管(CNT)這些。
1、炭黑
炭黑在透射電鏡下呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或紅提狀,單獨(dú)炭黑顆粒物具備十分大的比表面(700M2/g)。炭黑顆粒物的高比表面、沉積密不可分有益于顆粒物中間密不可分觸碰在一起,構(gòu)成了電級(jí)中的導(dǎo)電性。比表面積很大產(chǎn)生的加工工藝難題是分散化艱難、具備極強(qiáng)的吸油溶,這就必須根據(jù)改進(jìn)活化學(xué)物質(zhì)、導(dǎo)電劑的錯(cuò)料加工工藝來(lái)提升其滲透,并將炭黑量操縱在一定范疇內(nèi)(一般 是1.5%下列),炭黑形狀以及在活化學(xué)物質(zhì)中混和情況。
2、導(dǎo)電石墨
導(dǎo)電石墨也具備不錯(cuò)的導(dǎo)電率,其自身顆粒物較貼近活化學(xué)物質(zhì)顆粒物粒度,顆粒物與顆粒物中間呈接觸力的方式,能夠組成一定經(jīng)營(yíng)規(guī)模的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提升導(dǎo)電速度的另外用以負(fù)級(jí)時(shí)更可提升負(fù)級(jí)容積。
3、碳纖維(VGCF)
碳纖維具備線(xiàn)結(jié)構(gòu),在電級(jí)中非常容易產(chǎn)生優(yōu)良的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),主要表現(xiàn)出不錯(cuò)的導(dǎo)電率,因此緩解電極極化,減少電池內(nèi)阻及改進(jìn)電池性能。在復(fù)合材料做為導(dǎo)電劑的充電電池內(nèi)部,活化學(xué)物質(zhì)與導(dǎo)電劑觸碰方式為幾何圖形觸碰,對(duì)比于導(dǎo)電炭黑與導(dǎo)電性高純石墨的的點(diǎn)點(diǎn)接觸形式,不但有益于提升電級(jí)導(dǎo)電率,更能減少導(dǎo)電劑使用量,提升電池電量。VGCF和導(dǎo)電炭黑在活化學(xué)物質(zhì)中分散化情況。
4、碳納米管(CNT)
CNT能夠分成單壁CNT和多壁CNT,一維構(gòu)造的納米碳管與化學(xué)纖維相近呈長(zhǎng)柱型,內(nèi)部空心。運(yùn)用納米碳管做為導(dǎo)電劑能夠不錯(cuò)的布起健全的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),其與活化學(xué)物質(zhì)也是呈幾何圖形觸碰方式,針對(duì)提升電池電量(提升極片夯實(shí)相對(duì)密度)、倍數(shù)特性、充電電池循環(huán)系統(tǒng)使用壽命和減少充電電池頁(yè)面特性阻抗具備挺大的功效。
現(xiàn)階段,byd、中航鋰電一部分商品應(yīng)用CNT做為導(dǎo)電劑,經(jīng)強(qiáng)烈反響具備非常好的實(shí)際效果。納米碳管可分成糾纏不清式和列陣式二種成才情況,不論是哪樣方式其運(yùn)用于鋰電上都存有一個(gè)難題便是分散化,現(xiàn)階段能夠根據(jù)髙速裁切、加上增稠劑、制成分散化料漿、超細(xì)磨珠靜電感應(yīng)分散化等加工工藝處理。
5、石墨烯
石墨烯材料做為新式導(dǎo)電劑,因?yàn)槠渑c眾不同的塊狀構(gòu)造(二維構(gòu)造),與活性物質(zhì)的觸碰為點(diǎn)-面觸碰而不是基本的豆豆觸碰方式,那樣能夠利潤(rùn)最大化的充分發(fā)揮導(dǎo)電劑等功效,降低導(dǎo)電劑的使用量,進(jìn)而能夠多應(yīng)用活性物質(zhì),提高鋰電容積??墒且?yàn)槠涑杀举M(fèi)較高,分散化艱難、具備阻攔鋰離子電池傳送等缺點(diǎn)并未徹底被現(xiàn)代化運(yùn)用。
6、二元、三元導(dǎo)電漿料
在全新的研究成果中,一部分鋰電采用的導(dǎo)電劑是CNT、石墨烯材料、導(dǎo)電炭黑中間二者或三者的混和料漿。將導(dǎo)電劑復(fù)合型制成導(dǎo)電漿料是工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用的要求,也是導(dǎo)電劑中間互相協(xié)作、激起功效的結(jié)果。不論是碳黑、石墨烯材料還是CNT,將其三者獨(dú)立應(yīng)用時(shí)早已挺大的分散化難度系數(shù),假如要想將其與活化學(xué)物質(zhì)勻稱(chēng)混和,則必須在未開(kāi)展電級(jí)料漿拌和以前,將其分散化開(kāi)隨后再交付使用。三元料漿用以正級(jí)活化學(xué)物質(zhì)拌和情況