当前位置: 电池联盟网 > 数说 > 材料 >

干货 | 锂电池导电剂总结

时间:2018-09-06 11:33来源:新材料产业技术论坛 作者:综合报道
点击:

        随着锂电池的商品化越来越广泛,锂电池的电池在正极材料表面的充放电过程是当电池放电时候,处于孔中的锂离子进入正极活性物质中,如果电流加大则极化增加,放电困难,这样电子间的导电性就较差,光靠活性物质本省的导电性是远远不够的,为了保证电极有良好的充放电性能,在极片制作时通常加入一定量的导电剂,在活性物质之间与集流体起到收集微电流的作用。
 
        导电剂综述
 
        作为锂离子电池导电剂材料使用的主要有常规导电剂SUPER-P、KS-6、导电石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维VGCF等,这些导电剂拥有各自的优劣势。具体来看:
 
        导电剂的应用
 
        1、SP
 
        目前国内锂离子电池导电剂还是以常规导电剂SP为主。炭黑具有更好的离子和电子导电能力,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提高离子电导率。另外,炭一次颗粒团聚形成支链结构,能够与活性材料形成链式导电结构,有助于提高材料的电子导电率。
 
        2、石墨导电剂
 
        基本为人造石墨,与负极材料人造石墨相比,作为导电剂的人造石墨具有更小的颗粒度,有利于极片颗粒的压实以及改善离子和电子电导率。
 
        3、CNT导电剂
 
        在高端数码电池领域的应用比例较高达50%以上,在动力电池领域的应用比例相对较低。但近年来随着动力电池对能量密度、倍率性能、循环寿命等性能要求逐渐提高,CNT导电剂在该领域应用比例正在逐渐上升。
 
        4、科琴黑
 
        科琴黑只需要极低的添加量就可以达到高导电性,所以科琴黑一直是导电炭黑中的极品,长期以来在市场中处于领先地位。与其他用于电池的导电炭黑相比较,科琴黑具有独特的支链状形态。这种形态的优点在于,导电体导电接触点多,支链形成较多导电通路,因而只需很少的添加量即可达到极高的导电率(其他碳黑多为圆球状或片状,故需要很高的添加量才能达到所需的电性)。科琴黑是目前比较前沿的超级导电炭黑,目前锂电的前10强基本都在用或者试验。其中EC-300J主要用于镍氢、镍镉电池;ECP和ECP-600JD主要用于高倍率大容量和电流密度的锂电,其中以ECP-600JD变现尤为突出。业界普遍认为:其优越的导电性和高纯度及独特的支链结构,在铁锂为正极材料的时代会崭露头角。 科琴黑用于电池中的产品有两种:Carbon ECP和Carbon ECP600JD、CP300JD。
 
        导电剂的含量
 
        a)导电剂在电极中的作用是提供电子移动的通道,导电剂含 量适当能获得较高的放电容量和较好的循环性能,含量太低则电子导电通道少,不利于大电流充放电;太高则降低了活性物质的相对含量,使电池容量降低。
 
        b)导电剂的存在可以影响电解液在电池体系内的分布,由于受锂离子电池的空间限制,注入的电解液量是有限的,一般是处于贫液状态,而电解液作为电池体系内部连接正负极的离子体,其分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过程缓慢,极化度较高,在反复循环后易于失效,从而影响电池的整体性能。
 
        C)当导电剂的含量达到一个转折点就行,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,且高倍率放电性能下降。
 
        导电剂展望
 
        目前碳纳米管和石墨烯均可做成导电浆料,价格比普通炭黑SP贵很多。炭黑是非常成熟的导电剂,价格比较稳定。CNT和石墨烯未来随着规模化效应的提高,其价格下降空间相对较大,未来应用前景客观。
 

 
(责任编辑:子蕊)
文章标签: 锂电池 导电剂
免责声明:本文仅代表作者个人观点,与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源:XXX(非中国电池联盟)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。
QQ:503204601
邮箱:cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢
  • 2019年12月动力电池月度信息总览

    2019年12月,我国动力电池产量共计6.2GWh,同比下降22.9%,环比下降31.4%。其中三元电池产量4.8GWh,占总产量77.8%,同比下降0.7%,环比下降10.2%;磷酸铁锂电池产量1.2GWh,占总产量19.0%,同比下降57.2%,环比下降67.4%。 2019年1-12月,我国动力电池产量
    2020-01-13 15:56
  • 车用锂电池需求带动 电池材料市场暴涨90%

    日本有关机构调查报告指出,2017 年全球锂离子电池四大关键材料(正极材、负极材、电解液和分隔膜)市场规模(厂商出货金额)预计年增 49.0% 至 147.15 亿美元。
    2018-11-29 08:48
  • 暴涨90%,车用锂电池需求带动电池材料市场暴增

    日本民间调查机构矢野经济研究所公布调查报告指出,2017年全球锂离子电池四大关键材料(正极材料、负极材料、电解液和分隔膜)市场规模(厂商出货金额)预计年增49.0%至147.15亿美元。
    2018-11-27 09:40
  • 锂电池材料产量三季度数据发布 电池隔膜增产60% 正极材料增产40%

    相较于上半年,三季度的锂电池原材料生产情况有所好转,但同比去年来说增速不明显,全年生产情况较为平滑,淡旺季概念弱化。
    2018-10-29 16:29
  • 锂电池产业的大舞台:负极材料

    负极材料是决定锂离子电池性能的关键因素之一,把握着动力电池安全性命脉。
    2018-10-26 10:20
  • 中国锂电池铝塑膜贸易商分布

    据统计,中国铝塑膜贸易商有40家,主要分布在广东和上海地区,其中广东省28家,上海10家,两者合计38家,数量占比达到95%。
    2018-10-17 08:35
  • 锂电池原材料的困局

    现阶段动力电池核心材料的技术研发创新、产业化升级需要新思路
    2018-10-15 10:02
  • 隔膜并非越薄越好 中科院兰化所研发出黏土矿物超亲电解液锂电池隔膜

    目前,电池高镍化材料体系正逐步建立,干法隔膜也在向更薄发展。国内隔膜龙头企业星源材质最新干法隔膜产品厚度已经可以达到9μm,并能稳定生产10/12/14μm产品。
    2018-09-25 08:40
  • X射线揭示导致锂电池材料失效的隐藏特性

    在过去的三十年中,通过对以锂离子的往复运动而进行循环充放电的锂离子电池的升级研究,从而使得更小的设备能够更快地运行并显著的延长了使用寿命。
    2018-09-21 10:25
  • 4种锂电池隔膜新材料是否会给锂电行业带来改变?

    作为锂电池的关键材料,电池隔膜在其中扮演着电子隔绝的作用,阻止正负极直接接触,允许电解液中锂离子自由通过,同时,隔膜对于保障电池的安全运行也起至关重要的作用。我国锂电池隔膜行业处于高速发展的阶段,湿法隔膜逐渐成为主流的技术路线,但同时国产隔
    2018-09-17 17:08
专题
相关新闻
本月热点
欢迎投稿
联系人:王女士
Email:cbcu#cbcu.com.cn
发送邮件时用@替换#
电话:010-53100736
在线投稿
企业微信号
微信公众号