導(dǎo)電材料提升鋰電池性能的創(chuàng)新路徑

朱立才表示，炭黑的表面包覆，可提升極片中的短程導(dǎo)電能力，對(duì)電池的倍率性能、循環(huán)性能及極片粘接強(qiáng)度有顯著的提升作用。

在推進(jìn)動(dòng)力電池高安全、高性能的發(fā)展進(jìn)程中，即使是細(xì)分輔材的技術(shù)革新，對(duì)動(dòng)力電池性能影響也有著重要意義。

8月26-27日，2020先進(jìn)電池材料集群產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在深圳機(jī)場(chǎng)凱悅酒店舉行，此次會(huì)議由深圳先進(jìn)電池材料產(chǎn)業(yè)集群主辦，深圳市清新電源研究院、高工鋰電、高工氫電聯(lián)合承辦。

圍繞導(dǎo)電材料提升鋰電池性能的創(chuàng)新路徑，和興化學(xué)高級(jí)工程師朱立才博士發(fā)表題為“鋰電池用高性能導(dǎo)電炭黑與分布控制”的主題演講。

朱立才指出，炭黑在電極中的作用，可構(gòu)建短、長(zhǎng)程導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；增強(qiáng)電解液保持能力；連接并分隔活性物質(zhì)。但不同的原料和勻漿工藝將決定炭黑的不同特性。

與油爐法炭黑相對(duì)，和興乙炔炭黑的生產(chǎn)工藝是碳化鈣與乙炔氣反應(yīng)，絕氧、放熱裂解，再經(jīng)后處理得到乙炔炭黑。表面官能團(tuán)數(shù)量合適可控，并具有發(fā)達(dá)的三維支鏈結(jié)構(gòu)。

同時(shí)，和興乙炔炭黑為氣基軟質(zhì)炭黑，較硬質(zhì)的油爐法炭黑，具有更為優(yōu)秀的包覆能力。

朱立才表示，炭黑的表面包覆，可提升極片中的短程導(dǎo)電能力，對(duì)電池的倍率性能、循環(huán)性能及極片粘接強(qiáng)度有顯著的提升作用。

原理是炭黑經(jīng)充分分散后，通過(guò)NMP&PVDF膠液的成膜作用，在活性物質(zhì)表面形成一層均勻的包覆層。從而提升倍率性能、循環(huán)性能，降低極片孔隙曲折度，提升極片粘接強(qiáng)度。

“選擇合適的導(dǎo)電劑材料和合適的勻漿工藝，對(duì)鋰電池性能的提升將達(dá)到四兩撥千斤的效果?！敝炝⒉艔?qiáng)調(diào)。

針對(duì)和興化學(xué)的乙炔炭黑系列產(chǎn)品，和興化學(xué)建議在勻漿中采用分步添加和預(yù)混兩個(gè)步驟。

“從結(jié)果看，適當(dāng)優(yōu)化勻漿工藝，充分分散，以發(fā)揮最佳性能，分步添加CB，在構(gòu)建優(yōu)秀短程導(dǎo)電能力的同時(shí)，完善長(zhǎng)程導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。” 朱立才表示，和興化學(xué)的乙炔炭黑與CNT、石墨烯復(fù)配，協(xié)同效應(yīng)明顯。

朱立才透露，近期，和興化學(xué)將會(huì)推出固態(tài)預(yù)分散的炭黑導(dǎo)電劑，這將會(huì)極大地降低勻漿難度。