Welche Arten von Lithiumbatterieleitmitteln haben?

Zunächst der Zweck der Zugabe des leitfähigen Mittels in die Lithiumbatterie

Lithium die Batterie im Lade- und Entladezyklus, Strom durch die Anodenplatte, es kommt zu einer Nettoreaktion, zeigt, dass die Elektrode den ursprünglichen Gleichgewichtszustand verloren hat und das Elektrodenpotential vom Gleichgewichtspotential abweicht, das Ergebnis wird oft gesagt die Polarisation. Die Polarisation der Lithiumbatterie kann in Ohmpolarisation, elektrochemische Polarisation und Konzentrationspolarisation unterteilt werden. Polarisationsspannung ist Reaktion Lithium-Ionen-Batterien interne elektrochemische Reaktion der wichtigen Parameter, wenn langfristige unangemessene Polarisationsspannung zu negativer Lithium-Metall-Ausfällung beschleunigt wird, können schwere Fälle die Membran durchstechen, was zu einem Kurzschluss führen kann. Nach experimentellen Daten sind die frühen Lithium-Ionen-Batterien auf die lebende elektrische Leitfähigkeit angewiesen, die nicht ausreicht, um die Anforderungen der Elektronentransferrate zu erfüllen, damit sich die elektronische Dose schnell bewegt, das leitende Mittel zu verbinden.

Die Hauptaufgabe besteht darin, die elektronische Leitfähigkeit des leitfähigen Mittels zu verbessern. Leitfähiges Material zwischen aktiven Materialien und aktiven Materialien hat den Effekt, mikroelektrischen Strom zu sammeln, um den Kontaktwiderstand der Elektrode zu verringern, die Migrationsgeschwindigkeit der Elektronen in der Lithiumbatterie zu verbessern und die Batteriepolarisation zu verringern. Darüber hinaus kann das leitende Mittel auch die Verarbeitbarkeit der Polstücke verbessern, die Elektrolytinfiltration der Polstücke fördern, um die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern.

Zweitens das üblicherweise verwendete Lithiumbatterien-Leitmittel

Üblicherweise verwendete leitfähige Mittel für Lithiumbatterien können in das herkömmliche leitende Mittel (wie Ruß, leitfähiger Graphit, Kohlenstofffasern usw.) und den neuen Typ eines leitenden Mittels (wie Kohlenstoffnanoröhren, Graphen und seine Mischpaste usw.) unterteilt werden .). Anzahl der leitfähigen Formulierungen auf dem Markt sind SPUERLi, S - O, KS - 6, KS - 15, SFG, SFG bis 15, 350 g, Acetylenschwarz (AB), Jeans (KB), das Wachstum des Gases Phase Kohlefaser (VGCF), Kohlenstoffnanoröhre (CNT) und so weiter.

(1) Ruß

Schwarze Kohlenstoffketten oder Trauben, die unter dem Rasterelektronenmikroskop (sem) geformt wurden, ein einzelnes Rußpartikel hat eine sehr große spezifische Oberfläche (700 m2 / g). Zusammensetzung des leitenden Netzwerks in der Elektrode. Größer als die Oberflächendispersion ist ein schwieriges Technologieproblem, hat eine starke Ölabsorption, dies erfordert die Verbesserung des lebenden Materials, den Mischprozess des leitfähigen Mittels zur Verbesserung seiner Dispersion und die Kontrolle der Menge an Ruß in einem bestimmten Bereich (normalerweise 1.Weniger als 5) %), Ruß und sein im lebenden Material gemischter Status sind in Abbildung 1 dargestellt.

(2) Leitfähiger Graphit

Leitfähiger Graphit hat auch eine gute elektrische Leitfähigkeit, seine Partikel sind nahe an der Partikelgröße des lebenden Materials, Partikel und Partikel in Form von Punktkontakt zwischen, können eine bestimmte Skala der leitenden Netzwerkstruktur bilden, verbessern gleichzeitig die Leitfähigkeitsrate für mehr, wenn Die Kathodenanodenkapazität kann verbessert werden.

(3) Kohlefaser (VGCF)

Leitfähige Kohlenstofffasern mit linearer Struktur, die leicht ein gut leitendes Netzwerk in der Elektrode bilden, die gute elektrische Leitfähigkeit zeigen und somit die Elektrodenpolarisation verringern, den Innenwiderstand der Batterie verringern und die Batterieleistung verbessern. Kohlefaser in der Batterie als leitfähiges Mittel, Kontaktform für lebendes Material und leitfähiges Mittel für Punkt, Linie im Vergleich zu leitendem Ruß und leitendem Graphit wenig Kontaktform und ist nicht nur vorteilhaft zur Verbesserung der Elektrodenleitfähigkeit, kann das leitende Mittel reduzieren, die Batteriekapazität erhöhen. Der dispergierte Zustand von VGCF und leitendem Ruß im Vergleich des lebenden Materials ist in Abbildung 2 dargestellt:

(4) Die Kohlenstoffnanoröhre (CNT)

CNT kann in einwandiges CNT und mehrwandiges CNT unterteilt werden, eine eindimensionale Struktur aus Kohlenstoffnanoröhren und -fasern, die eine lange zylindrische Form aufweist und innen hohl ist. Die Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren als leitfähiges Mittel kann ein perfektes leitendes Netzwerk mit dem lebenden Material in Form eines Punktlinienkontakts besser ausstatten, um die Batteriekapazität (Verbesserung der Schichtverdichtungsdichte), die Leistung, die Batterielebensdauer und die Verringerung der Batterieimpedanzschnittstelle zu erhöhen eine großartige Wirkung. Gegenwärtig hat die Reaktion eine gute Wirkung, wenn man elektrische Produkte aus katischem Lithium unter Verwendung von CNT als leitfähigem Mittel verwendet. Kohlenstoffnanoröhren können in zwei Arten von Wachstumsbedingungen vom Dachs- und Array-Typ unterteilt werden, unabhängig von der Art ihrer Anwendung in der Lithiumbatterie, die derzeit ein Problem aufweist, das derzeit durch Hochgeschwindigkeitsscherung, Zugabe von Dispergiermittel, dispergierter Aufschlämmung und superfeines Mahlen auftreten kann Perlen zur Lösung des elektrostatischen Dispersionsprozesses.

(5) Graphen

Graphen als neuartiges leitfähiges Mittel aufgrund seiner einzigartigen Lamellenstruktur (2 d) für den Kontaktpunkt mit den Wirkstoffen - Oberflächenkontakt statt herkömmlicher kleiner Kontaktform - und kann so die Rolle des leitenden Mittels maximieren, Durch die Reduzierung der Menge an leitfähigem Mittel und die Verwendung von mehr Wirkstoffen kann die Kapazität der Lithiumbatterie verbessert werden. Aufgrund seiner hohen Kosten, Dispergierschwierigkeiten und Nachteile wie Hindernissen für den Lithiumionentransport ist die Anwendung jedoch noch nicht vollständig industrialisiert.

(6) Binäre, ternäre leitfähige Paste

In der neuesten Forschung liegt der Fortschritt der Lithiumbatterie unter Verwendung eines leitfähigen Mittels zwischen CNT, Graphen und leitfähigem Ruß-Mischzellstoff von zwei oder drei. Leitfähige Paste aus zusammengesetzten leitfähigen Mitteln machen es zur Forderung der industriellen Anwendung, ist auch das Ergebnis der Synergie zwischen den leitfähigen Mitteln, Anregungsfunktion. Ruß, Graphen und CNT haben, wenn sie alleine verwendet werden, ihre drei großen Schwierigkeiten. Wenn Sie mit dem Mischen des Materials leben möchten, müssen Sie möglicherweise eine Elektrodenpaste mischen, bevor sie sich ausbreitet und dann verwendet wird. Drei-Yuan-Aufschlämmung, die im Anodenmaterial-Mischzustand verwendet wird, wie in Abbildung 3 gezeigt:

Drittens die Zukunft des leitfähigen Mittels

Die Morphologie, verschiedene Arten von leitfähigen Mitteln und ihre Mikrostruktur sind wichtige Faktoren, die die elektrische Leitfähigkeit beeinflussen. Vom Rußpartikel bis zur Kohlenstofffaser, der eindimensionalen Struktur von CNT, ist die zweidimensionale Lamellenstruktur von Graphen ein Prozess der kontinuierlichen Verbesserung. In der Praxis wurde Ruß als leitfähiges Mittel sehr häufig verwendet, das Verfahren ist auch sehr ausgereift. CNT als leitfähiges Mittel, das für den Test und die Anwendung von Leistungsbatterien verwendet wird, hat mehr Hersteller, hat den guten Effekt erhalten. Aufgrund seiner Kosten ist das Prozessproblem von Graphen in der Leitfähigkeitsindustrie jedoch nicht weit verbreitet. Jedes leitfähige Mittel hat seine Vorteile und ergänzt sich gegenseitig. Die leitfähige Pastenmischung wird in Zukunft ein leitfähiges Mittel im Mainstream der Entwicklungsrichtung sein.

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