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導(dǎo)電劑

導(dǎo)電劑是為了保證電極具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)電物質(zhì),在活性物質(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加速電子的移動(dòng)速率,同時(shí)也能有效地提高鋰離子在電極材料中的遷移速率,從而提高電極的充放電效率。

1、碳黑導(dǎo)電劑(SP)

  導(dǎo)電炭黑的特點(diǎn)是粒徑小,比表面積特別大,導(dǎo)電性能特別好,在電池中它可以起到吸液保液的作用。

  炭黑導(dǎo)電劑有:乙炔黑、SuperP、SuperS、350G、碳纖維(VGCF)、碳納米管(CNTs)、科琴黑(KetjenblackEC300J、KetjenblackEC600JD、CarbonECP、CarbonECP600JD)。

  乙炔黑(AcetyleneBlack):由碳化鈣法或石腦油(粗汽油)熱解時(shí)副產(chǎn)氣分解精制得到的純度99%以上的乙炔,經(jīng)連續(xù)熱解后得到的碳黑;

  SuperP:小顆粒導(dǎo)電碳黑,在正負(fù)極中均可用,完全沒有儲(chǔ)鋰功能,只起導(dǎo)電作用;

  科琴黑:專用于鋰電池的高效超導(dǎo)碳黑,支鏈狀,純度高,導(dǎo)電性能特別好。目前市場(chǎng)上比較熱門的日本科琴黑其生產(chǎn)商是日本LION公司,在國內(nèi)是由上海翠科化工科技有限公司推廣與服務(wù)。

  石墨導(dǎo)電劑(KS、SO) 石墨導(dǎo)電劑有:KS-6、KS-15、SFG-6、SFG-15等。

  KS-6:大顆粒石墨粉,羽毛狀,具有一定的儲(chǔ)鋰功能,實(shí)際生產(chǎn)中用于負(fù)極。

  SFG-6:用于負(fù)極做導(dǎo)電劑比較適宜,鱗片狀的石墨,可以改善負(fù)極表面性能。

  石墨烯:面接觸導(dǎo)電劑,導(dǎo)電性能最佳,但是對(duì)于分散要求過高。

2、導(dǎo)電性大小順序

  SP系列<C系列<導(dǎo)電石墨(如KS-6、SFG-6)<350G<科琴黑系列(EC300J<EC600JD<ECP<ECP600JD)<VGCF<CNTs

3、導(dǎo)電劑的選擇

  不同的工藝條件選擇不同的導(dǎo)電劑,以下是幾個(gè)方面:

  1.電池總成本的高低;

  2.電池倍率性能的要求;

  3.電池正負(fù)極活性物質(zhì)的粒徑和形貌;

  4.電池高低溫性能的要求;

  5.離子傳導(dǎo)能力的要求;

  6.導(dǎo)電劑的比例及添加量等等。

  導(dǎo)電劑最重要的是分散,除了要使用機(jī)械的操作外還要注意其分散的程序(如:分次、分量加入的專用分散劑、導(dǎo)電劑等的順序問題)。


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