碳纳米管和石墨烯作为锂电池导电剂应用介绍
来源：宝鄂实业
2019-11-22 12:57
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电池导电剂是电池正负极材料、电池互联的关键辅助材料，对锂电池的充放电次数、功率性能产生很大影响。
碳纳米管
碳纳米管为一维管状结构，碳环还可形成共轭效应，少量的添加就可形成充分连接活性物质的导电网络，有利于提高电池的容量和循环稳定性。碳纳米管良好的导热性有助于电池的散热，减轻内部极化，因此可提高电池的高低温性能和安全性，延长寿命。
碳纳米管作为导电剂，存在两个问题：合成过程中残留有金属催化剂，在电池的高电位的充放电过程中，金属杂质容易氧化并在负极表面析出，导致电池内部微短路，自放电严重，甚至引起安全事故；碳纳米管之间强烈的范德华力，导致在活性物质中的均匀分散困难，阻碍了导电性能的发挥。
石墨烯
石墨烯是目前高性能的导电剂，石墨烯用作导电剂具有“至柔至薄至密的特点”，石墨烯可以为电极正负极活性物质颗粒提供大量的导电接触位点，并且石墨烯材料为自然界已知导电率最高的材料。相比于传统的导电剂，石墨烯导电剂能更有效的降低正负极材料颗粒间的接触阻抗并提升整体电极的导电性能。
导电剂通常要以最少的量实现最优的导电性能。目前，市场化应用的碳纳米管和石墨烯都是以预分散导电浆料的方式提供。从导电性能上看，作为第三代导电剂，石墨烯的导电性更胜一筹。石墨烯的导电性更好，但碳纳米管在电解液中的吸液能力更强。
另一位业内人士更看好碳纳米管导电剂，因为纯石墨烯的离子导电性没有碳纳米管好，加入纯石墨烯导电剂的电子会在循环几十周后跳出来，这会影响电池的循环稳定。碳纳米管的电子导电性和离子导电性都比较好，这更有利于提升电池的循环性。简单来说，碳纳米管导电更稳定。
