首頁(yè) > 電池資訊> 電池問(wèn)答>

導(dǎo)電漿料是什么,鋰電池導(dǎo)電漿料有哪些制備方法?

導(dǎo)電漿料是什么,鋰電池導(dǎo)電漿料有哪些制備方法?

發(fā)布人:導(dǎo)電漿料-格瑞普 發(fā)布時(shí)間:2023-08-19 瀏覽次數(shù):2310

  鋰電池導(dǎo)電漿料是鋰電池的關(guān)鍵原材料之一,通常由導(dǎo)電粉、粘結(jié)劑、溶劑、助劑等成分組成。它的主要作用是通過(guò)與鋰離子相互作用,穩(wěn)定電極界面,提高電極的導(dǎo)電性和可靠性,從而保證鋰電池的性能和壽命。

  目前,鋰電池導(dǎo)電漿料的研究和應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟,但在提高能量密度、延長(zhǎng)循環(huán)壽命、降低成本等方面仍需要不斷探索與創(chuàng)新。對(duì)于橋梁、隧道、建筑等特殊領(lǐng)域的工程應(yīng)用,局部電阻和傳導(dǎo)的性能也是鋰電導(dǎo)電漿料需要考慮到的內(nèi)容之一。

導(dǎo)電漿料

  鋰電池導(dǎo)電漿料是什么?

  鋰電池導(dǎo)電漿料是一種用于制造鋰離子電池的關(guān)鍵材料之一。它是一種由導(dǎo)電劑、粘合劑、溶劑和顆粒狀活性材料組成的混合物,用于涂覆在電池的正極和負(fù)極材料之間的電解質(zhì)隔膜上。導(dǎo)電漿料在電池制造過(guò)程中被涂覆在電極片上,然后通過(guò)干燥和壓實(shí)等步驟,使其形成電池的電極結(jié)構(gòu)。

  導(dǎo)電劑通常是碳黑或?qū)щ娂{米材料,它們能夠增加電極的導(dǎo)電性,提高電池性能。粘合劑用于將導(dǎo)電劑和活性材料牢固地粘結(jié)在一起,以保持電極的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。溶劑用于將以上成分混合并形成漿料,以便涂覆在電極片上。

  顆粒狀活性材料是指電池正極和負(fù)極的材料,它們能夠嵌入/脫嵌鋰離子,實(shí)現(xiàn)電池的充放電過(guò)程。在鋰離子電池中,正極通常由鋰鐵磷酸鐵鋰(LiFePO4)等材料組成,而負(fù)極則通常由石墨或硅材料組成。

  導(dǎo)電漿料的質(zhì)量和成分對(duì)電池性能有重要影響,因此在電池研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)導(dǎo)電漿料的配方和制備過(guò)程進(jìn)行精細(xì)調(diào)控是十分重要的。這有助于確保鋰電池具有更高的能量密度、更長(zhǎng)的循環(huán)壽命和更穩(wěn)定的性能。

導(dǎo)電漿料

  鋰電池導(dǎo)電漿料的主要成分是什么?

  隨著人們求生活品質(zhì)的提升,手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、電動(dòng)車等電子產(chǎn)品和交通工具日益普及。作為新能源的代表,鋰電池更是備受矚目。而作為鋰電池重要組成部分的導(dǎo)電漿料,又由哪些主要成分組成呢?本文將帶您深入了解。

  1、漿料成分梳理

  導(dǎo)電漿料主要成分包括:導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、稠化劑、分散劑、溶劑等。

  2、導(dǎo)電劑的作用

  導(dǎo)電劑是導(dǎo)電漿料最重要的組成部分,可提高鋰離子電池正負(fù)極電極的電子傳導(dǎo)性,從而增大電極與電解液接觸面積,并抵消活性物質(zhì)與松散電極之間的內(nèi)阻。

  導(dǎo)電劑種類主要有碳黑、二氧化鈦、金屬顆粒、二氧化錳等。其中,碳黑為主要導(dǎo)電劑,因其導(dǎo)電性穩(wěn)定,且價(jià)格便宜,廣泛應(yīng)用于鋰離子電池領(lǐng)域。

  3、粘結(jié)劑的作用

  粘結(jié)劑能夠?qū)?dǎo)電劑和其他成分黏結(jié)在一起,防止其在使用過(guò)程中分層或脫落。同時(shí),在電極生產(chǎn)過(guò)程中,粘結(jié)劑可以起到增強(qiáng)電極力學(xué)性能和擦拭涂料的作用。常用的粘結(jié)劑有聚合物和天然植物纖維素。

  4、稠化劑的作用

  稠化劑有助于控制和維持導(dǎo)電漿料的流變特性,防止其過(guò)于稀釋或固化。同時(shí),較好的流變特性也能提高涂布均勻性。

  目前,聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纖維素(CMC)等稠化劑為鋰電池導(dǎo)電漿料中常見(jiàn)的物質(zhì)。

  5、分散劑的作用

  分散劑主要是為了防止導(dǎo)電漿料中不溶的或部分溶解的成分沉降結(jié)塊,以保持材料的均勻性。常用的分散劑有吡咯烷酮(NMP)、二甲苯(DMC)等。注意:過(guò)多的分散劑會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部濃度失衡,產(chǎn)生性能差異,但過(guò)少會(huì)導(dǎo)致松散電極堵塞孔隙。

導(dǎo)電漿料

  鋰電池導(dǎo)電漿料的制備方法有哪些?

  隨著科技進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),鋰電池迅速成為主流,而導(dǎo)電漿料是制造鋰電池不可或缺的材料之一,它直接關(guān)系到電池的性能和成本。那么,如何制備導(dǎo)電漿料?接下來(lái)我們將詳細(xì)介紹鋰電池導(dǎo)電漿料的制備方法。

  第1種方法:機(jī)械法制備導(dǎo)電漿料

  機(jī)械法制備導(dǎo)電漿料是一種簡(jiǎn)單易行、適應(yīng)性廣的制備方法。這種方法的基本罔顧是把活性物質(zhì)和碳黑等導(dǎo)電劑混合后進(jìn)行高效研磨或混合,以獲得高度均勻的導(dǎo)電漿料。因此,相對(duì)來(lái)說(shuō)機(jī)械法制備出的導(dǎo)電漿料沒(méi)有其他方法制備的導(dǎo)電漿料性能優(yōu)秀。但是,由于研磨過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱能,因此要進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鋮s,且每次制備都需要重新加入一定量的穩(wěn)定劑,以控制導(dǎo)電漿料的粘度和穩(wěn)定性。

  第2種方法:溶膠凝膠法制備導(dǎo)電漿料

  溶膠凝膠法制備導(dǎo)電漿料是一種不需要較高研磨能量和不需要添加穩(wěn)定劑的制備方法,具有簡(jiǎn)單易行、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

  溶膠凝膠法制備導(dǎo)電漿料的基本步驟是:首先將所需的金屬鹽和有機(jī)化合物在溶劑中徹底混合,然后將混合液升溫并蒸發(fā),再將殘留物在空氣中或氧氣中進(jìn)行烘烤、干燥等處理,直到研磨成均勻的粉末,最后加入適量的有機(jī)溶劑得到導(dǎo)電漿料。

  第3種方法:冷凝法制備導(dǎo)電漿料

  利用冷凝法制備導(dǎo)電漿料是將粉末分散于極低溫溶劑中,通過(guò)高剪切力和大塊高分子壓縮形成的。這種方法需要大量能量,對(duì)于材料的析出、晶化和納米化都能產(chǎn)生重要影響,所以獲得的導(dǎo)電漿料質(zhì)量比機(jī)械法和溶膠凝膠法更高,但由于需要進(jìn)行極低溫操作,不易做到大規(guī)模應(yīng)用。

  第4種方法:原位合成法制備導(dǎo)電漿料

  原位合成法是指在材料發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中,在其固體表面形成一層結(jié)晶固體,因此這種方法制備出的導(dǎo)電漿料純度高、晶體完整性強(qiáng),適用于制備優(yōu)質(zhì)的鋰電池正極材料。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,通常使用溶劑熱處理法進(jìn)行原位合成。

  第5種方法:分子篩法制備導(dǎo)電漿料

  分子篩法制備導(dǎo)電漿料是一種綠色環(huán)保的制備方法,該方法采用無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物在分子篩的通道中進(jìn)行反應(yīng)制備導(dǎo)電漿料。在這個(gè)通道中,無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物分別輸送,緊密隔離在分子篩之內(nèi),使反應(yīng)更加均勻和高效。這種方法制備出的導(dǎo)電漿料具有極高的電化學(xué)活性,且粘度較低,相對(duì)其他方法,可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量的制備過(guò)程。

導(dǎo)電漿料

  為什么鋰電池導(dǎo)電漿料需要使用碳黑?

  隨著科技的不斷發(fā)展,能源領(lǐng)域的創(chuàng)新與投資也日漸增多。鋰離子電池作為當(dāng)今最具有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉丛O(shè)備之一,已經(jīng)快速地普及應(yīng)用。然而,在生產(chǎn)過(guò)程中,鋰電池導(dǎo)電漿料需要添加碳黑,這是為什么呢?本文將詳細(xì)探討該話題。

  1、什么是鋰電池導(dǎo)電漿料?

  鋰電池導(dǎo)電漿料是鋰離子電池的重要組成部分,主要由粘結(jié)劑、填料、導(dǎo)電劑和溶劑等組成。其中,導(dǎo)電劑的作用是使電池內(nèi)部的電子快速傳播,提高電池的性能。

  目前生產(chǎn)鋰電池導(dǎo)電漿料的主要原材料有碳黑、導(dǎo)電碳和導(dǎo)電金屬氧化物等。然而,碳黑在鋰電池導(dǎo)電漿料中的占比相對(duì)較高,一般在10%~15%之間,因此引起了大家的關(guān)注。

  2、碳黑的導(dǎo)電性能

  碳黑是碳元素經(jīng)過(guò)煤焦油、天然氣或石油等熱解過(guò)程所得的物質(zhì),具有極高的導(dǎo)電性能。使用碳黑作為鋰電池導(dǎo)電劑,可以有效降低電阻率,提高電池的能量密度和功率密度,從而使電池性能更好。

  此外,碳黑還可以增加導(dǎo)電漿料的粘稠度,改善其黏附力和均勻性,保障電池的穩(wěn)定性和安全性。

  3、碳黑的飽和濃度

  雖然碳黑在鋰電池導(dǎo)電漿料中的作用十分重要,但是如果添加過(guò)多,反而會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。一般來(lái)說(shuō),碳黑的飽和濃度是指其添加后,電池的電阻率最小值。此時(shí),電阻率會(huì)隨著濃度的增加而逐漸增大。

  因此,鋰電池生產(chǎn)廠商需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制,并選取合適的碳黑種類和添加量,以充分發(fā)揮其導(dǎo)電性能。

  4、碳黑的分類和選擇

  碳黑種類繁多,主要有熱解爐黑、熱解氣黑和電弧黑等。不同種類的碳黑具有不同的物性和結(jié)構(gòu)形態(tài),因此在鋰電池導(dǎo)電漿料生產(chǎn)中,需要根據(jù)具體的產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇。

  選用碳黑時(shí),需要考慮其純度、分散性、顆粒大小和表面處理等因素,以保障產(chǎn)品的穩(wěn)定性和性能。

  5、碳黑替代品及研究進(jìn)展

  雖然碳黑是目前應(yīng)用最廣泛的鋰電池導(dǎo)電劑之一,但是由于碳素的成本較高,碳黑價(jià)格一般也較高。因此,科學(xué)家們正在開(kāi)展碳黑替代品的研究。

  目前,導(dǎo)電聚合物、銅箔、鋁箔等材料都被嘗試用于代替碳黑,取得了一定的效果。然而,替代品的實(shí)際應(yīng)用還需要進(jìn)一步的研發(fā)和驗(yàn)證。

  通過(guò)對(duì)鋰電池導(dǎo)電漿料的了解,我們可以發(fā)現(xiàn)它在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的重要地位。由于其良好的導(dǎo)電性能和化學(xué)穩(wěn)定性,鋰電池導(dǎo)電漿料被廣泛應(yīng)用于蓄電池和充電寶等電池設(shè)備中。鋰電池導(dǎo)電漿料在太陽(yáng)能電池板和柔性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域也擔(dān)任著重要的角色。在未來(lái),隨著電力需求的不斷增加,鋰電池導(dǎo)電漿料的應(yīng)用前景將更加廣闊。

標(biāo)簽:

相關(guān)文章

相關(guān)產(chǎn)品

評(píng)論(0)

發(fā)表評(píng)論( 您的電子郵件地址不會(huì)被公開(kāi)。必填字段已標(biāo)記為 *

*姓名
*郵箱
*網(wǎng)站
*驗(yàn)證碼
無(wú)人機(jī)電池
異形電池