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常用的鋰電池導電劑清單及機理
- 分類:行業動態
- 作者:
- 來源:
- 發布時間:2022-05-30
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【概要描述】實驗數據表明,早期鋰離子電池僅靠生活質量電導率無法滿足電子傳輸率的要求,為了使電子能夠快速移動位置,添加鋰電池導電劑的主要作用是提高鋰電池導電劑的導電性。
常用的鋰電池導電劑清單及機理
【概要描述】實驗數據表明,早期鋰離子電池僅靠生活質量電導率無法滿足電子傳輸率的要求,為了使電子能夠快速移動位置,添加鋰電池導電劑的主要作用是提高鋰電池導電劑的導電性。
- 分類:行業動態
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- 發布時間:2022-05-30
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在鋰電池的充放電周期中,電流通過陽極板后會發生純反應,這是因為電極失去了原來的平衡狀態,電極電位也偏離了平衡電位,所以通常被稱為極化。鋰電池的極化可分為歐姆極化、電化學極化和濃度極化。極化電壓是反映鋰離子電池內部電化學反應的重要參數。長期不合理的極化電壓會加速陰極鋰金屬的沉淀,嚴重時會穿透隔膜產生短路。實驗數據顯示,早期鋰離子電池不能滿足電子傳輸率的要求,為了使電子快速移動,添加鋰電池導電劑的主要作用是提高鋰電池導電劑的導電性。導電材料位于活性材料之間,活性材料可以收集微電流,降低電極的接觸電阻,提高鋰電池中電子的移動速度,降低鋰電池的極化率。此外,鋰電池導電劑還可以提高鋰離子板的工作性能,提高鋰離子板的工作性能,提高鋰離子電解質滲透率.
常用鋰電池導電劑可分為傳統導電劑(如炭黑、導電石墨、碳纖維等)和新型導電劑(如碳納米管、石墨烯及其混合導電漿料等),市面上的導電劑型可分為SPUERLi、S-O、KS-。
01炭黑
在炭黑鏈條或葡萄形狀的掃描電子顯微鏡(SEM)中,單個炭黑粒子的比表面積非常大(700m2/g)。高比表面積、大炭黑粒子之間的緊密接觸形成電極的導電網絡。大于表面分散是技術問題,吸力強。為此,一定要改善活性物質、混合導電劑的工藝,以改善分散性,要將炭黑的用量控制在一定范圍內(通常不超過百分之1.5),炭黑和活性物質中的混合狀態如下圖所示。
導電炭黑的原理
炭黑的導電性能與炭黑顆粒內部微觀結構的變化、表面特性、粒徑和結構密切相關。炭黑粒子內部微觀結構的變化對他的導電性能有相當大的影響,石墨化炭黑具有較高的導電率。炭黑表面含有揮發或焦油等雜質(即溶劑提取物)時,炭黑表面被含有氧氣化合物的膜覆蓋,從而在炭黑顆粒表面形成絕緣層,這種絕緣層的存在可以顯著增加炭黑的電阻。通過將炭黑加熱到真空或惰性氣體中,去除含氧揮發性和油雜質,電阻大大降低。炭黑粒徑減小,也就是說,當他的分散度增加時,阻力會隨著單位體積內顆粒數的增加而減小。因此,細顆粒的炭黑具有很好的導電性,炭黑的結構是影響炭黑導電性的重要因素。這是因為炭黑鏈條樹枝結構或纖維結構的存在。炭黑的導電測量一般是對干炭黑的粉末電阻比的測量。也就是說,將炭黑壓縮成絕緣氣缸上的金屬柱塞電極,壓縮較大的恒定壓力或恒定體積,測量阻力值,計算體積阻力。前者被稱為正壓法,后者成為正壓法。靜壓法中使用的壓力位100-130千克/立方厘米。對于高結構的炭黑,與用正用法測量的電阻相比,能更好地反映與應用的關系。
02導電石墨
鋰電池導電劑廠家認為導電石墨也具有良好的導電性,顆粒的大小接近活性物質的顆粒大小。顆粒以點接觸的形式存在,形成一定規模的導電網絡結構。在提高導電性的同時,可以提高陰極和陽極的容量。
03碳纖維(VGCF)
導電碳纖維具有線性結構,容易在電極上形成良好的導電網,具有良好的導電性能,降低電極極化,降低電池阻力,提高電池性能。電池內的碳纖維是導電劑,帶電材料與導電劑的接觸形式少于點。鋰電池導電劑廠家認為導電炭黑與導電石墨的接觸形式不僅有助于提高電極的導電性,而且可以減少導電劑,增加電池容量。VGCF和石墨烯在活性材料中混合的色散狀態和傳導機制。
04碳納米管
碳納米管可分為單壁碳納米管和多壁碳納米管。一維結構的碳納米管類似于纖維,呈長圓柱形,內部為中空。使用碳納米管作為導電劑,可以更好地利用電氣材料和點線接觸編織出完整的導電網絡,對電池容量增加(片材壓縮密度提高)、性能、電池周期壽命和電池接口阻抗降低有很大影響。
目前,鋰部件產品以碳納米管為導電劑,反應良好。碳納米管可分為獾型和陣列型兩種生長條件。無論鋰電池的應用形式是否有問題,靜電分散過程都可以通過高速剪切、添加分散劑、分散漿料、超細磨等方式解決。
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