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导电碳黑应用于锂离子电池

编辑:天津星龙泰化工产品科技有限公司时间:2020-05-28

导电碳黑性能与其粒子内部微观结构变化、表面性质、粒径与结构密切相关。炭黑颗粒的内部微观结构变化对其导电性能有显着影响,石墨化炭黑具有较高的电导率。炭黑表面含有挥发成分和焦油状杂质,即溶剂提取物时,炭黑表面被含氧化合物膜复盖,因此在炭黑粒子表面形成绝缘层,该绝缘层的存在会显着增加炭黑的电阻。

除去含氧的挥发成分和油状杂质的前提是用真空或惰性气体加热炭黑,于是电阻显著减少。炭黑的粒径变小,即分散度增加时,每单位体积的粒子数增加,因此电阻减少。因此,细颗粒的炭黑具有良好的导电性,炭黑的结构可以说是影响炭黑导电性的重要因素。这很明显是由于炭黑的链支结构和纤维结构的存在。

通过测试干炭黑的粉体电阻率来确认炭黑导电性。在绝缘的圆筒中,把炭黑用金属柱塞电极压缩大定电压或定体积,测量其电阻值,计算出比体积电阻。前者被称为定压法,后者成为定容法。 定压法用的压力位为100-130公斤/立方厘米。用定容法测量高结构的炭黑的电阻率,更加反映了与应用的关系。

锂离子电池中添加导电剂的作用

锂离子电池的正极材料一般为半导体材料,电导率低,因此为了提高导电性,在制作接头时,发挥加快电子移动速度的作用,并且能够有效地提高锂离子在电极材料中的移动速度,提高电极的充放电效率(倍率性能)

作为导电剂的导电碳黑本身并不能提供锂离子的贮藏,过度添加增加成本的同时降低电池的体积能量密度,因此为了形成有效的导电性,必须尽量减少导电剂的使用量。