Baterias de lítio no campo de aplicação de nanotubos de carbono: melhorando a condutividade dos eletrodos positivos e negativos
Os agentes condutores são materiais auxiliares essenciais para baterias de lítio, e sua principal função é melhorar a condutividade dos eletrodos positivos e negativos. Os materiais ativos do eletrodo positivo das baterias de lítio geralmente têm baixa condutividade, o que torna a resistência interna do eletrodo alta e a profundidade de descarga insuficiente, o que, por sua vez, leva a uma baixa utilização de materiais ativos e grande capacidade residual do eletrodo.
O agente condutor desempenha as seguintes funções:
1) Melhorar a taxa de transmissão de elétrons no eletrodo e melhorar a condutividade;
2) Melhorar a infiltração do eletrodo no eletrólito, aumentar a taxa de migração de íons de lítio, e melhorar a eficiência de carregamento e descarga e a vida útil do eletrodo;
3) Quando o volume do material do eletrodo positivo muda durante o carregamento e descarregamento, Uma boa rede condutora é construída para melhorar a condutividade. Atualmente, os principais agentes condutores são negro de fumo, nanotubos de carbono, grafite condutor, VGCF (fibra de carbono cultivada em vapor) e grafeno.
Em comparação com os agentes condutores tradicionais, os agentes condutores de nanotubo de carbono e grafeno têm boa condutividade e baixa dosagem. Preto de carbono, grafite condutor e VGCF são agentes condutores tradicionais, que formam redes condutoras de contato de ponto, superfície ou linha entre materiais ativos; nanotubos de carbono e grafeno são novos materiais de eletrodo condutor, que formam contato de linha e redes condutoras de contato de superfície, respectivamente. Em termos de dosagem, a quantidade de agente condutor adicionado depende do sistema eletroquímico de diferentes fabricantes de baterias, geralmente 1%-3% do peso do eletrodo positivo ou negativo, e a quantidade de pó de agente condutor de nanotubo de carbono usado é apenas 1/6-1/2 do agente condutor tradicional.