关于常规锂电池导电剂材料对比和分析
来源:宝鄂实业
2020-02-17 11:20
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作为锂离子电池导电剂材料运用的首要有常规导电剂SUPER-P、KS-6、导电石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维VGCF等,这些导电剂具有各自的优劣势。具体来看:
02导电剂的运用
当时锂离子电池中最为首要的导电剂,可分为导电炭黑,导电石墨和新式导电剂。
炭黑是现在运用最为广泛的导电剂, 首要选用有机物(天然气、重油等)不完全焚烧或受热分化而得到, 并经过高温处理以前进其导电性与纯度。 石墨导电剂底子为人工石墨, 与负极材料人工石墨比较, 作为导电剂的人工石墨具有更小的颗粒度, 一般为3~6 μm,且孔隙和比表面更兴隆, 有利于极片颗粒的压实以及改进离子和电子电导率。 新式导电剂包含碳纳米管(CNT),碳纤维(VGCF),石墨烯等。以下是一些常见的导电剂理化参数对比:
1、SP
现在国内锂离子电池导电剂仍是以常规导电剂SP为主。炭黑具有更好的离子和电子导电才华,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前进离子电导率。另外,炭一次颗粒聚会构成支链结构,可以与活性材料构成链式导电结构,有助于前进材料的电子导电率。
2、石墨导电剂
底子为人工石墨,与负极材料人工石墨比较,作为导电剂的人工石墨具有更小的颗粒度,有利于极片颗粒的压实以及改进离子和电子电导率。
3、CNT导电剂
在高端数码电池领域的运用份额较高达50%以上,在动力电池领域的运用份额相对较低。但近年来跟着动力电池对能量密度、倍率功用、循环寿数等功用要求逐步前进,CNT导电剂在该领域运用份额正在逐步上升。
4、科琴黑
科琴黑只需求极低的增加量就可以抵达高导电性,所以科琴黑一直是导电炭黑中的极品,长期以来在商场中处于领先地位。与其他用于电池的导电炭黑比较较,科琴黑具有一起的支链状形状。这种形状的长处在于,导电体导电触摸点多,支链构成较多导电通路,因而只需很少的增加量即可抵达极高的导电率(其他碳黑多为圆球状或片状,故需求很高的增加量才华抵达所需的电性)。科琴黑是现在比较前沿的超级导电炭黑,现在锂电的前10强底子都在用或许实验。其间EC-300J首要用于镍氢、镍镉电池;ECP和ECP-600JD首要用于高倍率大容量和电流密度的锂电,其间以ECP-600JD变现尤为出色。业界普遍认为:其优胜的导电性和高纯度及一起的支链结构,在铁锂为正极材料的年代会崭露头角。
科琴黑用于电池中的产品有两种:Carbon ECP和Carbon ECP600JD、CP300JD。
03导电剂的含量
a)导电剂在电极中的作用是供给电子移动的通道,导电剂含
量适当能取得较高的放电容量和较好的循环功用,含量太低则电子导电通道少,不利于大电流充放电;太高则下降了活性物质的相对含量,使电池容量下降。
b)导电剂的存在可以影响电解液在电池体系内的散布,因为受锂离子电池的空间限制,注入的电解液量是有限的,一般是处于贫液情况,而电解液作为电池体系内部衔接正负极的离子体,其散布对锂离子在液相中的迁移扩散有着至关重要的影响。当一端电极中导电剂含量过高时,电解液富集在这一极而使另一极的锂离子传输进程缓慢,极化度较高,在重复循环后易于失效,然后影响电池的全体功用。
C)当导电剂的含量抵达一个转折点就行,太多只会减少电极密度,使容量下降,而太少则会导致电极中活性物质利用率低,且高倍率放电功用下降。