石墨是一種晶體,晶格為六方層狀結構,相對較厚(D50 = 3-6um),導電性略差于導電炭黑,但具有較好的壓縮性和分散性。因此,一般將導電石墨與導電炭黑一起使用,既能提高導電劑的分散性,降低電極的極化,又能提高電極的氧化還原容量和電池的充放電性能。
石墨烯是2004年被首次發(fā)現的新型材料,具有優(yōu)良的電學性能,室溫條件下具有高達15000m2/V·s的載流子遷移率及超過1000S/cm的電導率,比傳統(tǒng)導電碳材料高兩個數量級。石墨烯的二維平面結構與活性物質可形成“面-點”接觸,超薄柔韌的物理特性使石墨烯具有非常低的導電閾值,只需很少的用量即可提高電極的電導率。由于導電劑本身并不提供容量,所以在保證發(fā)揮活性物質容量的同時應盡可能的減少導電劑的用量(即要求導電劑的導電閾值盡可能低),才能在低導電劑添加量的同時保持良好的導電性,進而增加活性物質比例,有效提高鋰離子電池的體積能量密度,所以石墨烯是極具潛力的鋰離子電池導電劑。
石墨烯的高韌性可緩沖充放電過程中出現的體積膨脹收縮,抑制極片的回彈效應,保證電池的循環(huán)性能。石墨烯導電劑在鋰離子電池中除了導電之外,還可以有效抑制極片的回彈效應(充放電過程中體積變化),對鋰離子電池的散熱行為也會起到良好的促進作用。尤其在電動車用大容量動力電池在高倍率條件下工作往往會產生大量的熱量,如果不能及時導出,積聚的熱量會給電池帶來安全隱患,嚴重時發(fā)生熱失控。石墨烯也是一種良好的導熱添加劑,從高溫55℃循環(huán)性能的表現就能看出石墨烯有助于鋰離子電池的散熱。
目前石墨烯導電劑已經實現產業(yè)化應用,但市場上普遍使用的是機械法制備的石墨烯材料,片層較厚,對離子傳導存在明顯的“位阻效應”。還原氧化石墨烯的批量制備為石墨烯在新能源領域的應用打開一扇大門,其充分發(fā)揮石墨烯“至柔至薄”的特性,導電導熱性能良好,在鋰離子電池性能提高方面展示顯著效果。隨著還原氧化石墨烯的制備工藝的深度優(yōu)化以及分散技術的逐步成熟,石墨烯導電劑未來在鋰離子電池的應用前景良好,最終將成為石墨烯規(guī)模應用的成功案例。
包裝:噸桶,可定制。