1. Цель добавления проводящего агента в литиевые батареиВо время циклов зарядки и разрядки литиевых батарей,Знакомствоснесколькимиширокоиспользуемымипроводящимиагентамидлялитиевыхбатарей когда ток проходит через положительный и отрицательный электроды, произойдет результирующая реакция, указывающая на то, что электроды потеряли свое первоначальное состояние равновесия, и потенциал электрода будет отклоняться от равновесного потенциала, что приведет к то, что часто называют поляризацией. Поляризацию литиевой батареи можно разделить на омическую поляризацию, электрохимическую поляризацию и концентрационную поляризацию. Напряжение поляризации является важным параметром, отражающим электрохимическую реакцию внутри литий-ионного аккумулятора.Если напряжение поляризации является необоснованным в течение длительного времени, это приведет к ускорению осаждения металлического лития в отрицательном электроде, а в серьезных случаях - к сепаратор будет пробит и вызовет короткое замыкание. Согласно первоначальным экспериментальным данным литиевых батарей, полагаться только на проводимость активных материалов недостаточно для удовлетворения требований по скорости миграции электронов.Чтобы дать электронам возможность быстро перемещаться и возвращаться на свои позиции, добавляются проводящие агенты. Основная функция проводящих агентов — увеличение электронной проводимости. Проводящий агент собирает микроток между активными материалами, а также между активными материалами и токосъемниками, чтобы уменьшить контактное сопротивление электродов, увеличить скорость миграции электронов в литиевых батареях и уменьшить поляризацию батареи. Кроме того, проводящий агент также может улучшить технологичность полюсного наконечника и способствовать проникновению электролита в полюсный наконечник, тем самым продлевая срок службы литиевой батареи. 2. Часто используемые проводящие вещества для литиевых батарейОбычно используемые проводящие агенты для литиевых батарей можно разделить на традиционные проводящие агенты (такие как углеродная сажа, проводящий графит, углеродное волокно и т. д.) и новые проводящие агенты (такие как углеродные нанотрубки, графен и их смешанные проводящие суспензии и т. д.). Модели проводящего агента, представленные на рынке, включают SPUER Li, S-O, KS-6, KS-15, SFG-6, SFG-15, 350G, ацетиленовую сажу (AB), сажу Ketjen (KB), углеродное волокно, выращенное из паровой фазы (VGCF). ), углеродные нанотрубки (УНТ) и др. (1) Технический углерод Углеродная сажа под сканирующим электронным микроскопом выглядит цепочкой или виноградной лозой, а отдельная частица технического углерода имеет очень большую удельную площадь поверхности (700 м2/г). Высокая удельная поверхность и плотная упаковка частиц технического углерода способствуют тесному контакту между частицами, образуя проводящую сеть в электроде. Технологические проблемы, вызванные большой удельной поверхностью, заключаются в трудностях диспергирования и сильном поглощении масла. Это требует улучшения процесса смешивания активных материалов и проводящих агентов для улучшения их дисперсии и контроля количества технического углерода в определенном диапазоне (обычно менее 1,5%), форма технического углерода и состояние его смешивания с активными веществами показаны на рисунке 1. (2) Проводящий графит Проводящий графит также обладает хорошей электропроводностью. Его частицы близки к размеру частиц активного материала. Частицы находятся в точечном контакте, что может образовывать проводящую сетчатую структуру определенного масштаба. Он может увеличивать проводимость при использовании в отрицательный электрод.Он также может увеличить емкость отрицательного электрода. (3) Углеродное волокно (VGCF) Проводящее углеродное волокно имеет линейную структуру, которая может легко образовывать хорошую проводящую сеть в электроде и показывать хорошую проводимость, тем самым уменьшая поляризацию электрода, уменьшая внутреннее сопротивление батареи и улучшая ее производительность. Внутри батареи, где в качестве проводящего агента используется углеродное волокно, контакт между активным материалом и проводящим агентом представляет собой точечный контакт. для улучшения проводимости электрода, но и уменьшает количество проводящего агента.Увеличивает емкость аккумулятора. Сравнение дисперсионных состояний VGCF и проводящего технического углерода в активных материалах показано на рисунке 2: (4) Углеродные нанотрубки (УНТ) УНТ можно разделить на одностенные УНТ и многостенные УНТ.Одномерные углеродные нанотрубки имеют длинную столбчатую форму и полые внутри, похожие на волокна. Использование углеродных нанотрубок в качестве проводящего агента позволяет лучше расположить полную проводящую сеть, которая также находится в точечном контакте с активным материалом, что важно для повышения емкости батареи (увеличения плотности уплотнения электродных пластин), производительности батареи, Срок службы и сокращение срока службы батареи.Сопротивление интерфейса батареи играет большую роль. В настоящее время в некоторых продуктах литиевых батарей BYD и AVIC в качестве проводящего агента используются УНТ, и реакция была хорошей. Углеродные нанотрубки можно разделить на два состояния роста: запутанные и массивные. Независимо от того, какая форма используется в литиевых батареях, существует проблема дисперсии. В настоящее время ее можно превратить в дисперсионную суспензию путем высокоскоростного сдвига, добавляя диспергаторы, электростатическое диспергирование сверхтонких шлифовальных кругов и другие технологические решения. (5) Графен Как новый тип проводящего агента, графен имеет уникальную листовую структуру (двумерную структуру).Контакт с активным материалом представляет собой контакт "точка-поверхность" вместо обычного контакта "точка-точка". Это может максимизировать роль проводящий агент и снизить стоимость.Количество проводящего агента может быть использовано более активных материалов для увеличения емкости литиевых батарей. Однако из-за высокой стоимости, сложности диспергирования и препятствий для передачи ионов лития он еще не полностью промышленно реализован. (6) Бинарная и тройная проводящая паста Согласно последним исследованиям, проводящий агент, используемый в некоторых литиевых батареях, представляет собой смесь двух или трех УНТ, графена и проводящей сажи. Соединение проводящих агентов для получения проводящей пасты является обязательным требованием для промышленного применения, а также является результатом взаимной синергии и стимуляции между проводящими агентами. Будь то углеродная сажа, графен или УНТ, их очень сложно диспергировать, если использовать их отдельно. Если вы хотите равномерно смешать их с активными материалами, вам необходимо диспергировать их перед перемешиванием электродной суспензии. Затем введите его в использование. Состояние смешивания тройной суспензии, используемой для положительного активного материала, показано на рисунке 3: 3. Будущее проводящих агентовПроводящие агенты бывают разных форм и типов, и их микроструктура является важным фактором, влияющим на проводимость. От гранулированной формы технического углерода до одномерной структуры углеродного волокна и УНТ и нынешней двумерной листовой структуры графена — это процесс постоянного совершенствования. В практических применениях углеродная сажа широко используется в качестве проводящего агента, и технология также очень развита. В качестве проводящего агента УНТ были протестированы и применены в силовых батареях многими производителями и получили хорошие результаты. Однако графен не нашел широкого применения в индустрии проводящих агентов из-за его стоимости и технологических проблем. Каждый проводящий агент имеет свои преимущества, и каждый проводящий агент может учиться на сильных сторонах друг друга.Многоэлементные смешанные проводящие пасты станут основным направлением разработки проводящих агентов в будущем.

上一篇：Ташкент готовится к Пасхе, цены на праздничные товары растут
下一篇：Президент Узбекистана гневно осудил проституцию в Чиранзалском районе и начал строгое расследование