含分散剂碳纳米管导电浆液对锂离子电池性能的改善
2014-08-10王丽君侯春平王兴蔚丁睿龙
石油化工应用 2014年5期
王丽君,侯春平,王兴蔚,贺 超,丁睿龙
(宁夏共享新能源材料有限公司,宁夏银川 750021)
自20 世纪90 年代碳纳米管发现以来,因其一维的结构而具有的特殊电子传导性能,多年来关于碳纳米管的研究和生产尝试十分广泛,其在锂离子电池中的应用也被广泛研究[1]。其在锂离子电池中的作用机理可概括为:(1)提高电极的导电性能;(2)可少量添加,为正负极活性材料留出有效空间,使电池容量得到提高;(3)改善电极的导热性能,便于电池内部热量的转移,从而避免局部温度过高问题;(4)负极石墨中掺入碳纳米管,形成的纳米微孔为锂离子提供了更多的嵌入脱出空间,提高了负极石墨的可逆容量[2]。然而,由于碳纳米管之间存在很强的范德华作用力及其大的长径比(>1 000),通常很容易形成大的管束,使其难以均匀分散,极大地制约了碳纳米管优异性能的发挥和实际应用[3]。目前,分散碳纳米管的方法有研磨与搅拌、高能球磨、超声波处理、强酸强碱洗涤、添加表面活性剂、原位生长合成、多种方法综合处理等。均匀分散碳纳米管满足的必要条件是:打散碳纳米管团聚体、剪断长碳纳米管、保持碳纳米管分散状态[4]。
本文通过比较添加分散剂与否,考察了添加分散剂与粘结剂的纳米导电浆液在实际锂离子电池生产中批量使用的可行性。
1 实验部分
1.1 材料与设备
主要材料:镍钴酸锂(电池级),深圳振华科技;天然石墨(电池级),深圳贝特瑞;导电炭黑(Super P-Li),瑞士特米高;PVDF(761A),阿科玛;CMC(F-3000),日本第一制药;……
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