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导电材料提升锂电池性能的创新路径

作者:十博 发布时间:2020-12-06 07:40 点击数:

  朱立才表示,炭黑的表面包覆,可提升极片中的短程导电能力,对电池的倍率性能、循环性能及极片粘接强度有显著的提升作用。

  在推进动力电池高安全、高性能的发展进程中,即使是细分辅材的技术革新,对动力电池性能影响也有着重要意义。

  8月26-27日,2020先进电池材料集群产业发展论坛在深圳机场凯悦酒店举行,此次会议由深圳先进电池材料产业集群主办,深圳市清新电源研究院、高工锂电、高工氢电联合承办。

  围绕导电材料提升锂电池性能的创新路径,和兴化学高级工程师朱立才博士发表题为“锂电池用高性能导电炭黑与分布控制”的主题演讲。

  朱立才指出,炭黑在电极中的作用,可构建短、长程导电网络;增强电解液保持能力;连接并分隔活性物质。但不同的原料和匀浆工艺将决定炭黑的不同特性。

  与油炉法炭黑相对,和兴乙炔炭黑的生产工艺是碳化钙与乙炔气反应,绝氧、放热裂解,再经后处理得到乙炔炭黑。表面官能团数量合适可控,并具有发达的三维支链结构。

  同时,和兴乙炔炭黑为气基软质炭黑,较硬质的油炉法炭黑,具有更为优秀的包覆能力。

  朱立才表示,炭黑的表面包覆,可提升极片中的短程导电能力,对电池的倍率性能、循环性能及极片粘接强度有显著的提升作用。

  原理是炭黑经充分分散后,通过NMP&PVDF胶液的成膜作用,在活性物质表面形成一层均匀的包覆层。从而提升倍率性能、循环性能,降低极片孔隙曲折度,提升极片粘接强度。

  “选择合适的导电剂材料和合适的匀浆工艺,对锂电池性能的提升将达到四两拨千斤的效果。”朱立才强调。

  针对和兴化学的乙炔炭黑系列产品,和兴化学建议在匀浆中采用分步添加和预混两个步骤。

  “从结果看,适当优化匀浆工艺,充分分散,以发挥最佳性能,分步添加CB,在构建优秀短程导电能力的同时,完善长程导电网络。” 朱立才表示,和兴化学的乙炔炭黑与CNT、石墨烯复配,协同效应明显。

  朱立才透露,近期,和兴化学将会推出固态预分散的炭黑导电剂,这将会极大地降低匀浆难度。

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