鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:639次 | 2021年02月06日
講解鋰離子電池包導(dǎo)電劑材料的應(yīng)用與未來(lái)展望
導(dǎo)電劑的優(yōu)勢(shì)
導(dǎo)電劑的存在可以影響電解液鋰離子電池包體系內(nèi)的分布,由于受鋰離子電池的空間限制,注入的電解液量是有限的,一般是處于貧液狀態(tài),而電解液作為電池體系內(nèi)部連接正負(fù)極的離子體,其分布對(duì)鋰離子在液相中的遷移擴(kuò)散有著至關(guān)重要的影響。當(dāng)一端電極中導(dǎo)電劑含量過(guò)高時(shí),電解液富集在這一極而使另一極的鋰離子傳輸過(guò)程緩慢,極化度較高,在反復(fù)循環(huán)后易于失效,從而影響電池的整體性能。
鋰離子電池導(dǎo)電劑材料重要有SUPER-P、KS-6、導(dǎo)電石墨、碳納米管、石墨烯、碳纖維VGCF等,這些導(dǎo)電劑擁有各自的優(yōu)劣勢(shì)。
導(dǎo)電劑的應(yīng)用
1.SP
目前國(guó)內(nèi)鋰離子電池包導(dǎo)電劑還是以常規(guī)導(dǎo)電劑SP為主。炭黑具有更好的離子和電子導(dǎo)電能力,因?yàn)樘亢诰哂懈蟮谋缺砻娣e,所以有利于電解質(zhì)的吸附而提高離子電導(dǎo)率。另外,炭一次顆粒團(tuán)聚形成支鏈結(jié)構(gòu),能夠與活性材料形成鏈?zhǔn)綄?dǎo)電結(jié)構(gòu),有助于提高材料的電子導(dǎo)電率。
2.科琴黑
科琴黑只要極低的添加量就可以達(dá)到高導(dǎo)電性,所以科琴黑一直是導(dǎo)電炭黑中的優(yōu)品,長(zhǎng)期以來(lái)在市場(chǎng)中處于領(lǐng)先地位。與其他用于電池的導(dǎo)電炭黑相比較,科琴黑具有獨(dú)特的支鏈狀形態(tài)。這種形態(tài)的優(yōu)點(diǎn)在于,導(dǎo)電體導(dǎo)電接觸點(diǎn)多,支鏈形成較多導(dǎo)電通路,其他碳黑多為圓球狀或片狀,故要很高的添加量才能達(dá)到所需的電性。
3.CNT導(dǎo)電劑
在高端數(shù)碼電池領(lǐng)域的應(yīng)用比例較高達(dá)50%以上,在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域的應(yīng)用比例相對(duì)較低。但近年來(lái)隨著鋰離子電池包對(duì)能量密度、倍率性能、循環(huán)壽命等性能要求逐漸提高,CNT導(dǎo)電劑在該領(lǐng)域應(yīng)用比例正在逐漸上升。
4.石墨導(dǎo)電劑
基本為人造石墨,與負(fù)極材料人造石墨相比,作為導(dǎo)電劑的人造石墨具有更小的顆粒度,有利于極片顆粒的壓實(shí)以及改善離子和電子電導(dǎo)率。
上一篇:講解聚合物鋰離子電池分類及原理