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鋰電池用碳納米管10強(qiáng)
目前市場(chǎng)上的主要鋰離子電池正極材料如磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、三元材料等，本身的電導(dǎo)率很低，鋰離子電池的正極需要具備良好的電導(dǎo)性，因此需要在正極摻雜一些導(dǎo)電劑來(lái)提高電子電導(dǎo)率。
導(dǎo)電劑材料介于活性材料之間，在活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與集流體之間起到收集微電流的作用，以減小電極的接觸電阻，加速電子的移動(dòng)速率。此外，導(dǎo)電劑還可以改善極片的工作性能，促進(jìn)極片的電解液滲透，從而提高電極的充放電效率和鋰電池的使用壽命。
導(dǎo)電劑含量適當(dāng)能獲得較高的放電容量和較好的循環(huán)性能，含量太低則電極中活性物質(zhì)利用率低，電子導(dǎo)電通道少，不利于充放電；太高則降低了活性物質(zhì)的相對(duì)含量，使電池容量降低。
鋰離子電池導(dǎo)電劑進(jìn)化階段
炭黑材料，其特點(diǎn)是點(diǎn)狀導(dǎo)電劑，也可以稱作零維導(dǎo)電劑，主要通過(guò)顆粒之間的點(diǎn)接觸提高導(dǎo)電性；碳納米管具有一維纖維狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電劑，增大了與電極材料顆粒的接觸，**提高了電極的導(dǎo)電性，降低了極片電阻；石墨烯具有二維的片層狀結(jié)構(gòu)，極大的增加了電極顆粒之間的接觸，提高了導(dǎo)電性，并降低了導(dǎo)電劑的用量，提高了鋰離子電池的能量密度。
***介紹的主角 -- 碳納米管
碳納米管CNT為管狀的納米級(jí)石墨晶體，是單層或多層的石墨層圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無(wú)縫納米級(jí)管狀結(jié)構(gòu)，可以分為單壁SWCNTs和多壁MWCNTs，一維結(jié)構(gòu)的碳納米管與纖維類似呈長(zhǎng)柱狀，內(nèi)部中空。
碳納米管具有極高的強(qiáng)度和極大的韌性，優(yōu)異的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，耐酸性和耐堿性。碳納米管一般直徑在5納米左右，長(zhǎng)度達(dá)到10-20微米，它不僅能夠充當(dāng)“導(dǎo)線”的作用，同時(shí)還具有雙電層效應(yīng)，相當(dāng)于超級(jí)電容器可以發(fā)揮高倍率特性。
碳納米管缺點(diǎn)是比表面積較大，不易分散。因此需要解決CNT的分散性，目前可以通過(guò)高速剪切、添加分散劑、做成分散漿料、超細(xì)磨珠靜電分散等工藝解決。
制備碳納米管工藝包括化學(xué)氣相沉淀法、激光蒸發(fā)法、石墨電弧法、水熱法等。
CVD法是碳納米管主要生產(chǎn)工藝，國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)成熟，可以根據(jù)客戶需求批量化生產(chǎn)。碳納米管管徑越細(xì)、長(zhǎng)度越長(zhǎng)，導(dǎo)電性能越好。天奈科技FT2000系列碳納米管粉體，管徑2-4nm，長(zhǎng)度≥500um，純度達(dá)80%以上，產(chǎn)品性能位于世界前列。
天奈科技碳納米管生產(chǎn)工序
1）催化劑制備：根據(jù)碳納米管生產(chǎn)需要，制備催化劑；2）CNT 粗粉制備：將催化劑放入碳納米管反應(yīng)器，再將丙烯、氮?dú)獾劝凑找欢ū壤?、氣流速度?dǎo)入，在高溫條件下生長(zhǎng)得到碳納米管粗粉；3）粗粉純化：純化工序，高溫氧化除去無(wú)定型碳雜質(zhì)，石墨化除去催化劑金屬雜質(zhì)；4）粉碎：將制得的碳納米管純粉于粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，制備得到分散性較好的碳納米管粉體。
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