张庆堂, 彭工厂, 于作龙, 瞿美臻

(1. 兰州理工大学 石油化工学院,甘肃 兰州 730050;2. 中国科学院 成都有机化学研究所,四川 成都 610041)

作为锂离子电池的重要组成部分，导电剂很大程度上影响着锂离子电池阴极活性物质的电化学性能的发挥。锂离子电池阴极活性物质的导电性一般都很差，为半导体甚至是绝缘体，电导率仅10-2S·cm-1～10-9S·cm-1[1]。

导电剂的作用就是形成包裹阴极活性物质的有效导电网络，从根本上改善其导电能力，使锂离子电池阴极活性物质的电化学性能得到有效发挥。锂离子电池常用的导电剂一般为纳米导电材料，有乙炔黑(AB)[2], Super P, 气相生长碳纤维[3]和碳纳米管[4～8]等。这些材料在阴极活性材料中均匀分散是锂离子电池制造工艺的一个关键技术。相对而言，颗粒状的导电材料如AB, Super P等相对容易分散，可以采用传统的机械搅拌与阴极活性材料混合，目前电池厂多采用这一工艺。与颗粒状导电材料相比，多壁碳纳米管(MWCNTs)晶体结构好，导电性高，能够形成导电性好的复合电极(活性材料、粘接剂和导电剂的复合物)；MWCNTs长径比大，能够在电极中形成比颗粒状导电材料有效的导电网络[4～8]，此外，纤维状的MWCNTs形成导电网络在充放电的膨胀收缩循环过程中，仍能够维持复合电极的良好导电性[9，10]。然而，纤维状MWCNTs由于管间存在着很强的范德华力作用，难于分散，采用直接机械搅拌不能解决其分散问题，MWCNTs在锂离子电池中的应用目前仍在研究和推广之中。

本文尝试从导电剂分散行为的角度，比较了AB和MWCNTs对LiCoO2阴极的倍率放电性能的影响。……