産(chǎn)品丨IMERYS超導炭黑在锂電(diàn)池中(zhōng)的應用(yòng)

發布時間：

2024-06-28

背景故事

锂離子電(diàn)池正負極極片制作(zuò)時通常加入一定量的導電(diàn)劑，以起到加速電(diàn)子移動速率的作(zuò)用(yòng)，同時也能(néng)夠有(yǒu)效地提高锂離子在電(diàn)極材料中(zhōng)的遷移速率，從而提高電(diàn)池的充放電(diàn)效率（倍率性能(néng)），降低電(diàn)池内阻和提高容量發揮（導電(diàn)性能(néng)）。導電(diàn)炭黑主要性能(néng)參數有(yǒu)：一次粒徑、支鏈結構、比表面積（BET）、吸油值（DBP）等。

随着锂電(diàn)池市場發展，锂電(diàn)池向更高能(néng)量密度、更高倍率性能(néng)方向發展，因此需要添加量更少、導電(diàn)性更好的導電(diàn)劑。随着分(fēn)散設備和輔助分(fēn)散助劑的日益發展，高比表、高結構度的超導炭黑的分(fēn)散問題已經基本解決，中(zhōng)高端锂電(diàn)池對超導炭黑的需求逐年增加。

 

産(chǎn)品介紹

益瑞石（IMERYS）的導電(diàn)炭黑SUPER P® Li及導電(diàn)石墨KS6已在锂電(diàn)池行業廣泛使用(yòng)。同時，益瑞石一直關注着超導炭黑的市場發展，除超導炭黑ENSACO® 350G之外，又(yòu)研發了針對锂電(diàn)池應用(yòng)的高比表炭黑産(chǎn)品C130和C600，相對于SUPER P® Li有(yǒu)更好的導電(diàn)性，在同等導電(diàn)性能(néng)下，添加比例更低。其中(zhōng)130T添加量為(wèi)SUPER P® Li的60-80%，ENSACO®350G、C600添加量僅為(wèi)SUPER P® Li的40-60%。如下表所示：

注：因超導炭黑350G存在高支鏈結構，且一次顆粒粒徑小(xiǎo)，在電(diàn)池漿料中(zhōng)存在分(fēn)散困難的問題。為(wèi)解決客戶制漿工(gōng)藝問題，我公(gōng)司（上海海逸科(kē)貿有(yǒu)限公(gōng)司）可(kě)提供分(fēn)散好的350G分(fēn)散液（采用(yòng)NMP溶劑，有(yǒu)效炭黑固含量≥12%）。

1、C130、C600與SUPER P® Li炭黑電(diàn)性能(néng)測試對比：

2、C130、C600與SUPER P® Li不同添加量時電(diàn)性能(néng)測試對比：

如上圖，炭黑在電(diàn)池極片中(zhōng)非飽和狀态下（低添加量時），C600超導炭黑對應的電(diàn)芯DCR和倍率性能(néng)最優。炭黑在極片中(zhōng)添加量越少，C600和C130炭黑的導電(diàn)優勢越明顯。C130和SUPER P® Li在添加量＜1%時，效果差異才會顯現出來。炭黑添加量過多(duō)時，不同的炭黑均可(kě)以構建完整的導電(diàn)網絡，導電(diàn)效果差異相對較小(xiǎo)。

3、超導炭黑350G與常規導電(diàn)炭黑SUPER P® Li電(diàn)阻測試對比：

 

總結

通過以上說明和對比數據分(fēn)析，在電(diàn)芯中(zhōng)使用(yòng)C130、C600和350G， 可(kě)以提高锂電(diàn)池的倍率性能(néng)和電(diàn)池能(néng)量密度。C130、C600和350G比表更高、結構度更高的炭黑産(chǎn)品更适用(yòng)于高能(néng)量密度、高倍率電(diàn)芯産(chǎn)品，符合锂電(diàn)池性能(néng)發展的需求，也會為(wèi)锂電(diàn)池性能(néng)的提升提供材料支撐。