リチウム電池の導電剤にはどのようなものがありますか？

まず、リチウム電池に導電剤を添加する目的

充電と放電のサイクルでバッテリーのリチウムは、アノードプレートを流れる電流であり、正味の反応が発生し、電極が元の平衡状態を失い、電極電位が平衡電位から逸脱することを示します。その結果は、しばしば次のように言われます。分極。リチウム電池の分極は、オーム分極、電気化学的分極、濃度分極に分けることができます。分極電圧は、重要なパラメータの反応リチウムイオン電池の内部電気化学反応であり、長期の不合理な分極電圧が負のリチウム金属の沈殿につながる場合、深刻なケースはダイヤフラムを貫通して短絡につながる可能性があります。実験データによると、初期のリチウムイオン電池は、電子缶の高速移動位置、結合する導電剤を作るために、電子移動速度の要件を満たすには不十分な生活品質の導電率に依存しています。

主な役割は、導電剤の電子伝導性を向上させることです。活物質と活物質との間の導電性材料は、微小電流を集めて電極の接触抵抗を低減し、リチウム電池内の電子の移動速度を改善し、電池の分極を低減する効果がある。さらに、導電剤は、ポールピースの作業性を改善し、ポールピースの電解質浸透を促進して、リチウムイオン電池の耐用年数を改善することもできる。

第二に、一般的に使用されるリチウム電池導電剤

一般的に使用されるリチウム電池の導電剤は、従来の導電剤（カーボンブラック、導電性グラファイト、炭素繊維など）と新しいタイプの導電剤（カーボンナノチューブ、グラフェンとその混合導電性ペーストなど）に分けることができます。市場に出回っている導電性配合物の数は、SPUERLi、S-O、KS-6、KS-15、SFG、SFG〜15、350 g、アセチレンブラック（AB）、ジャン（KB）、ガスの成長です。相炭素繊維（VGCF）、カーボンナノチューブ（CNT）など。

（1）カーボンブラック

走査型電子顕微鏡（sem）で成形されたブラックカーボンチェーンまたはブドウは、単一のカーボンブラック粒子は非常に大きな比表面積（700 m2 / g）です。高い比表面積、バルクカーボンブラック粒子は粒子間の密接な接触に密接に関係しています。電極内の導電性ネットワークの組成。表面分散よりも大きいことは技術的な問題が難しく、吸油性が強いため、生体材料の改良、導電剤の混合工程による分散の改善、カーボンブラックの量の一定範囲（通常1.5未満）の制御が必要です。 ％）、カーボンブラックとその混合生体物質の状態を図1に示します。

（2）導電性黒鉛

導電性グラファイトはまた、良好な導電性を有し、その粒子は、生体材料の粒子サイズに近く、粒子と粒子は、それらの間の点接触の形で、特定のスケールの導電性ネットワーク構造を形成し、同時に導電率をより向上させることができる。カソードアノード容量を改善することができます。

（3）炭素繊維（VGCF）

線形構造の導電性炭素繊維は、電極内に良好な導電性ネットワークを形成しやすく、良好な導電性を示すため、電極の分極を減らし、バッテリーの内部抵抗を減らし、バッテリーの性能を向上させます。導電剤としてのバッテリー内の炭素繊維では、ポイント、ラインの活物質と導電剤の接触形態は、導電性カーボンブラックと導電性グラファイトの小さな接触形態と比較して、電極の導電性を改善するだけでなく、導電性物質を減らし、バッテリー容量を増やすことができます。活物質の比較におけるVGCFと導電性カーボンブラックの分散状態を図2に示します。

（4）カーボンナノチューブ（CNT）

CNTは、単層CNTと多層CNTに分けることができます。これは、カーボンナノチューブとファイバーの1次元構造であり、形状が長い円筒形で内部が中空になっています。カーボンナノチューブを導電剤として使用すると、点線接触の形で活物質と完全な導電性ネットワークをよりよく覆い、バッテリー容量（シート圧縮密度を改善）、パフォーマンス、バッテリーサイクル寿命を向上させ、バッテリーインピーダンスインターフェースを減らすことができます。素晴らしい効果。現在、導電剤としてＣＮＴを用いた比亜迪リチウム電気部品製品であり、反応は良好な効果を発揮している。カーボンナノチューブは、アナグマ型とアレイ型の2種類の成長条件に分けられますが、リチウム電池への応用形態にかかわらず、現在、高速剪断、分散剤の添加、分散スラリー、超微粉砕などの問題があります。静電分散プロセスを解決するためのビーズ。

（5）グラフェン

新しいタイプの導電剤としてのグラフェンは、その独特のラメラ構造（2 d）構造により、活性物質との接触点として、従来の小さな接触形態ではなく表面接触であるため、導電剤の役割を果たすことができます。導電剤の量を減らし、より多くの活性物質を使用でき、リチウム電池の容量を向上させます。しかし、コストが高いため、分散が困難であり、リチウムイオン輸送の障害などの欠点があり、まだ完全に工業化されたアプリケーションではありません。

（6）二元、三元導電性ペースト

導電剤を使用したリチウム電池の最新の研究の進歩は、CNT、グラフェン、2つまたは3つの導電性カーボンブラック混合パルプの間です。複合導電剤の導電性ペーストは、産業上の利用の需要であり、導電剤間の相乗効果、励起機能の結果でもあります。カーボンブラック、グラフェン、およびCNTは、単独で使用する場合、3つの大きな困難があります。材料の混合を維持したい場合は、電極ペーストの混合を行ってから、拡散して使用する必要があります。図3に示すように、アノード材料の混合状態で使用される3元のスラリー。

第三に、導電剤の未来

形態、さまざまな種類の導電剤、およびその微細構造は、導電率に影響を与える重要な要素です。カーボンブラック粒子からカーボンファイバーまで、CNTの一次元構造がグラフェン二次元ラメラ構造になり、継続的な改善の過程です。実際には、導電剤としてカーボンブラックが非常に広く使用されており、プロセスも非常に成熟しています。パワーバッテリーのテストやアプリケーションに適用される導電剤としてのCNTは、より多くのメーカーであり、良好な効果を得ています。しかし、グラフェンはコストがかかるため、プロセスの問題は導電剤業界では広く適用されていません。それぞれの導電剤にはそれぞれの利点があり、互いに補完し合っています。導電性ペーストミックスは、将来の開発方向の主流となる導電剤になります。

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