2017071609-各种导电剂的相关性能对比
锂电池新型导电剂专题报告：碳纳米管和石墨烯
锂电池新型导电剂专题报告：碳纳米管和石墨烯新型导电剂的角色：小产品，大作用导电剂作为锂电池的关键辅材，起着增加活性物质导电接触的作用。
锂电池正极常采用层状钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂等作为活性材料，由于这些活性材料本身的导电性差，使得电极的内阻较大、放电深度不够，结果导致活性材料的利用率低、电极的残余容量大。
而导电剂作为一种关键的辅材，可以增加活性物质之间的导电接触，电池制造企业通常在极片制作时加入一定量的导电剂提升锂电池中电子在电极中的传输速率，进而提升锂电池的倍率性能和改善循环寿命。
碳纳米管和石墨烯导电剂相较于传统导电剂具有导电性能好、用量少的特点。
不同类型导电剂由于空间结构、产品形貌以及接触面积不同，其导电性能和对锂电池能量密度、倍率性能、寿命性能和高低温性能影响不同。
锂电池目前常用的导电剂主要包括炭黑类、导电石墨类、VGCF（气相生长碳纤维）、碳纳米管以及石墨烯，其中，炭黑类、导电石墨类和 VGCF 属于传统的导电剂，其在活性物质之间各形成点、面或线接触式的导电网络；碳纳米管和石墨烯属于新型到电极材料，其分别形成线接触式和面接触式导电网络。
在用量方面，导电剂的添加量取决于不同电池生产商的电化学体系，一般为正极或负极重量的1%-3%，碳纳米管导电剂的使用量仅为传统导电剂的1/6-1/2，能有效增加极片活性物质占比进而提升电池性能。
新型导电剂的添加对锂电池性能提升有显著效应，主要表现在提升压实密度、倍率性能、改善循环寿命、容量发挥等。
根据国轩高科在《电源技术》上的研究显示，在扣式电池平台、NCM111 体系下，CNT 表现了优异的比容量及循环性能：（1）相比传统 SP/Ks-6 与石墨烯等导电剂，CNT 导电剂 1C 比容量达到 165.8mAh/g（传统导电剂 SP/Ks-6 放电比容为 158.9mAh/g）；（2）循环 50 周后容量保持率为 82.9%(传统为 70.3%)；（3）含 2%CNT 的导电剂在 5C 高倍率情况下容量保持率为 1%的 4-12 倍且阻抗较小。
2017071609-各种导电剂的相关性能对比
从价格上看，VGCF>KS-6>乙炔黑>SP>S-O。
从用途上看，VGCF重点用在大倍率大功率动力电池上，分散比较困难。
SP为比较常用的导电剂，价格便宜，实用KS-6性能要优于SP，只是价格稍贵，一般为高容量电池采用乙炔黑介于SP和KS-6之间，导电性能也较优，但是由于其体积较为蓬松，可能对材料的压实影响较大S-O为填充型导电剂，本身导电能力不强，但是其振实密度较大，易于分散均匀，价格便宜，因而许多厂家将此导电剂与其它导电剂混用。
1、SUPER P比乙炔黑贵多了。
2、乙炔炭黑相对油炉法导电炭黑来说，可减少锂电池比容量的损失。
（源于《锂离子电池中正极添加剂配比的优化研究》、《粘结剂和乙炔黑含量对石墨电极锂离子电池性能影响》与《锂离子电池导电剂研究进展》）3、SUPER P等基本上是油炉法导电炭黑，乙炔炭黑是热裂解法导电炭黑。
乙炔炭黑的纯净度比油炉法导电炭黑高。
4、乙炔炭黑有许多品种：有常规的0%、25%、50%、75%、100%等粉状压缩品，也有颗粒状炭黑，还有硅橡胶专用粉状炭黑、锂电池专用粉状炭黑、其它特殊订制炭黑等。
锂电池行业要选择专用的锂电池专用炭黑，并不是所有的乙炔黑都能在锂电池行业达到最佳效果。
上述乙炔黑品种中，除了颗粒炭黑之外，其它粉状炭黑价格差距不大。
导电剂：KS-6：大颗粒石墨粉(6.5μm)S-O：超微细石墨粉(常见为3-4μm)KS-15：大颗粒石墨粉(17.2μm)VGCF：气相生长炭纤维(常见为3-20μm)Super P：小颗粒导电炭黑(30-40nm)，以油炉法生产为主。
乙炔炭黑：乙炔高温裂解的导电炭黑(35-40nm)。
通常是指用电石制成乙炔，再把净化后的乙炔气在高温下隔绝空气进行热裂解后，冷却收集制得的高性能炭黑，俗称乙炔黑（Acetylene carbon black，简称ACET）。
乙炔炭黑可以算是一种超导类炭黑。
常规锂电池导电剂材料对比分析
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
常规锂电池导电剂材料对比分析
随着锂电池的商品化越来越广泛，锂电池的电池在正极材料表面的充放电过程是当电池放电时候，处于孔中的锂离子进入正极活性物质中，如果电流加大则极化增加，放电困难，这样电子间的导电性就较差，光靠活性物质本省的导电性是远远不够的，为了保证电极有良好的充放电性能，在极片制作时通常加入一定量的导电剂，在活性物质之间与集流体起到收集微电流的作用。
随着锂电池的商品化越来越广泛，锂电池的电池在正极材料表面的充放
电过程是当电池放电时候，处于孔中的锂离子进入正极活性物质中，如果电流加大则极化增加，放电困难，这样电子间的导电性就较差，光靠活性物质本省的导电性是远远不够的，为了保证电极有良好的充放电性能，在极片制作时通常加入一定量的导电剂，在活性物质之间与集流体起到收集微电流的作用。
导电剂综述
作为锂离子电池导电剂材料使用的主要有常规导电剂SUPER-P、KS-6、
导电石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维VGCF等，这些导电剂拥有各自的优劣势。
具体来看：
导电剂的应用
01:SP
目前国内锂离子电池导电剂还是以常规导电剂SP为主。
炭黑具有更好
的离子和电子导电能力，因为炭黑具有更大的比表面积，所以有利于电解
专注下一代成长，为了孩子。
涂料导电剂的种类
涂料导电剂的种类
嘿，朋友们！今天咱来聊聊涂料导电剂的种类。
这可真是个有意思的事儿啊！
你想想看，涂料咱们都熟悉吧，那平平无奇的样子。
但要是加上了导电剂，那可就完全不一样啦！就好像普通的灰姑娘一下子变成了耀眼的公主。
涂料导电剂有好几种呢！先说金属系导电剂，那可是相当厉害的角色。
就像一个勇敢的战士，能让涂料具备超强的导电性。
然后是碳系导电剂，它就像一个低调却很有实力的高手，默默地发挥着重要作用。
还有离子型导电剂，哇哦，就像是灵动的小精灵，给涂料带来特别的性能。
这每一种导电剂不就像是不同性格的人嘛！各有各的特点和优势。
金属系导电剂导电性好，碳系导电剂稳定可靠，离子型导电剂呢又有着独特的一面。
那咱在选择的时候不就得好好琢磨琢磨，到底哪种最适合咱的需求呀？
咱的生活中很多地方都能用到有导电剂的涂料呢，这多神奇呀！所以说，涂料导电剂的种类可真是值得我们好好去了解一番呢！我觉得呀，它们就是一群默默奉献的小英雄，在我们看不见的地方发挥着大作用！。
锂离子电池导电剂简介
800
440-510 /
水分%wt <1.0 <1.0 /
34 39.9 挥发度
/ 1.0% max
/
孔积率%
/
77.7 59.7 灰分
/ 0.05% max
/
颗粒直径 pH值 200目%
/
>98%
8-10
>98%
/
表观密度 颗粒直径 kg/m3 300目%
22-35
>80%
17-50
>80%
二、炭黑类导电剂
Ensaco TM250G和350GSEM图
二、炭黑类导电剂
2.7 炭黑产品参数
Ø 特密高公司
炭黑导电剂
TIMCAL特密高炭黑
Super PTMLi
EnsacoTM 炭黑-应用 250G 于正负极中 EnsacoTM
260G EnsacoTM
350G
硫含量 ppm
50-100 50-100 50-100 50-100
（1）SP在锂离子电池中的作用更多的是以150~200nm的原生聚 集体分散到活性物质周围形成多支链状导电网络，从而减小电 池的物理内阻，提高电子传导性。
（2）SP的OAN值（吸油值，SP的OAN值为6.4ml/g）所发挥的作 用，也就是吸收电解液和保持电解液的能力，即提高离子的传导 性。
乙炔炭黑（简称AB）Fra bibliotek一、导电剂概述
1.3 导电剂导电机理
Ø 1、电子导电性 各类导电剂通过自身形成的导电网络、增强活性物质之间的接
触、或增强活性物质之间的导电网络等方式，通过自身物理连接 作用起到对锂离子电池物理极化的改善作用。 决定因素：导电剂自身导电性、形成网络数量、接触面积等。 Ø 2、离子导电性
碳纤维导电剂介绍
碳纤维导电剂介绍碳纤维导电剂是一种具有优良导电性能的材料，广泛应用于电子行业、能源领域、航空航天等领域。
下面将从导电机制、性能特点、应用领域等方面进行介绍。
一、导电机制碳纤维导电剂是由碳纤维制成的微米级颗粒物质，具有高导电性能。
其导电机制主要是通过碳纤维的晶格结构实现的。
碳纤维具有较高的电子云密度和电子迁移率，能够有效地传导电子。
此外，碳纤维导电剂还具有较好的导电路径，能够形成连续的导电网络，提供良好的电流传输通道。
二、性能特点1. 高导电性能：碳纤维导电剂具有较高的电导率，能够在低浓度下实现有效的导电效果。
2. 良好的机械性能：碳纤维导电剂具有较高的强度和刚度，能够增强材料的力学性能。
3. 耐高温性能：碳纤维导电剂能够在高温环境下保持稳定的导电性能，不易氧化烧结。
4. 耐腐蚀性能：碳纤维导电剂具有良好的耐腐蚀性能，不易受到酸碱等化学物质的侵蚀。
三、应用领域1. 电子行业：碳纤维导电剂可用于制备导电胶水、导电薄膜等电子元器件，提高电子产品的导电性能。
2. 能源领域：碳纤维导电剂可用于制备高性能锂离子电池、超级电容器等储能设备，提高能源密度和循环寿命。
3. 航空航天：碳纤维导电剂可用于制备导电涂层、导电复合材料等航空航天器件，提高导电性能和机械强度。
4. 汽车工业：碳纤维导电剂可用于制备导电纤维、导电涂层等汽车零部件，提高电子设备的可靠性和稳定性。
5. 医疗器械：碳纤维导电剂可用于制备医疗电极、生物传感器等医疗器械，提高信号传输和检测的准确性。
碳纤维导电剂具有高导电性能、良好的机械性能、耐高温性能和耐腐蚀性能等特点，广泛应用于电子行业、能源领域、航空航天等领域。
随着科技的不断进步和应用需求的增加，碳纤维导电剂的应用前景将更加广阔。
导电剂微观形貌
导电剂微观形貌引言导电剂是一种具有良好导电性能的物质，广泛应用于电子器件、能源存储和传输等领域。
导电剂的导电性能与其微观形貌密切相关，因此研究导电剂的微观形貌对于提高其导电性能具有重要意义。
本文将探讨导电剂的微观形貌及其与导电性能之间的关系。
导电剂的定义和分类导电剂是一种能够传递电荷并具有良好导电性能的物质。
根据其来源和性质，可以将导电剂分为有机导电剂和无机导电剂两大类。
有机导电剂有机导电剂是由含有共轭结构的有机分子组成的材料。
常见的有机导体包括聚苯胺、聚噻吩、聚乙烯二硫化物等。
这些材料通常具有较高的载流子浓度和迁移率，因而表现出优异的导电性能。
无机导电剂无机导体主要由金属或金属化合物构成。
常见的无机导体包括金属纳米颗粒、碳纳米管和石墨烯等。
这些材料具有高度的导电性能和导电稳定性，在电子器件中得到广泛应用。
导电剂的微观形貌表征方法了解导电剂的微观形貌对于揭示其导电机制和优化导电性能至关重要。
目前，常用的导电剂微观形貌表征方法主要包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等。
扫描电子显微镜（SEM）SEM是一种基于扫描束的显微镜技术，可以获得样品表面的高分辨率图像。
通过SEM观察，可以清晰地看到导电剂的形貌特征，如颗粒大小、形状、分布等。
透射电子显微镜（TEM）TEM是一种通过透射束照射样品并记录透射图像的显微镜技术。
与SEM相比，TEM可以提供更高分辨率的图像，并且对于纳米级别的导电剂具有较好的分析能力。
原子力显微镜（AFM）AFM是一种利用探针与样品表面之间的相互作用力来获取样品表面形貌信息的显微镜技术。
AFM可以在原子或纳米尺度上观察导电剂的形貌，并能提供高分辨率的表面拓扑图像。
导电剂微观形貌对导电性能的影响导电剂的微观形貌对其导电性能具有重要影响。
以下将从颗粒大小、形状和分布等方面探讨导电剂微观形貌与导电性能之间的关系。
颗粒大小颗粒大小是导电剂微观形貌中一个重要参数。
导电剂对锂离子电池正极性能的影响
导电剂对锂离子电池正极性能的影响通过测定导电剂的吸水能力,研究了导电剂的振实密度与吸液能力的关系,结果表明:导电剂的振实密度越大,其吸液能力越小;反之亦然.利用充放电性能曲线、循环伏安法和电化学阻抗法研究了GD、SP、KS、SO四种导电剂单一和两两混合使用作为锂离子电池正极LiCoO2导电剂时的电极性能.结果表明:SO和GD的混合物为导电剂时LiCoO2电极的性能最好,首次放电容量为141.4mAh·g-1.锂离子蓄电池负极导电剂的研究用扫描电子显微镜(SEM)考察了3种导电剂粉体材料的形貌,通过测定3种导电剂材料的吸水能力,研究了导电剂的振实密度与吸液能力的关系.结果表明,导电剂的振实密度越大,其吸液能力越小;反之则其吸液能力越大.利用恒流充放电、循环伏安技术考察了3种导电剂的贮锂性能,实验表明石墨类导电剂(KS、SO)具有一定的贮锂性能,但其首次库仑转换效率低;而炭黑类导电剂(SP)仅起导电作用.利用六西格玛(简称6σ)混合设计考察了导电剂之间的交互作用,及3种导电剂配比对石墨电极放电比容量的影响,当质量比m(包覆石墨):m[导电剂(KS+SP)]:m(PVDF)=92:3:5且m(KS):m(SP)=1.66:1时,电极放电比容量可以稳定地达到315 mAh·g-1以上.Uniqema 锂离子电池分散剂Hypermer KD-1参考配方：原正极浆料添加后的正极浆料LiCoO2 1877.3g LiCoO2 1877.3gSuper P 42.65g Super P 42.65gKS-6 85.3g KS-6 85.3gPVDF 128g PVDF 128gNMP 1500g KD-1 8.53gNMP 1500gS/L(固体/液体)=1:0.7 S/L(固体/液体)=1:0.7Slurry viscosity(浆料粘度)=773.3cps Slurry viscosity(浆料粘度)=466.7cpsSlurry particle size(浆料粒度)=13μm Slurry particle size(浆料粒度)=12μm电极辊压前平均厚度(μm) 辊压后平均厚度(μm) 辊筒速比(%) 内阻(mΩ) 粘接力(KgW)原正极100 80 25 0.152 0.782添加KD-1后的正极93 74 25 0.232 0.341内阻和粘接力的结果是由于此配方中Hypermer KD-1的添加量（为导电碳黑S UPER P 的20%）过高所致，相关资料表明Hypermer KD-1最佳添加量为5-15%，此时对电极的内阻和粘接力的影响很小。
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从价格上看，VGCF>KS-6>乙炔黑>SP>S-O。
从用途上看，VGCF重点用在大倍率大功率动力电池上，分散比较困难。
? ? ? ? ? ? SP为比较常用的导电剂，价格便宜，实用
1、
? ? 2
? ? 3
? ? 4、乙炔炭黑有许多品种：有常规的0%、25%、50%、75%、100%等粉状压缩品，也有颗粒状炭黑，还有硅橡胶专用粉状炭黑、锂电池专用粉状炭黑、其它特殊订制炭黑等。
锂电池行业要选择专用的锂电池专用炭黑，并不是所有的乙炔黑都能在锂电池行业达到最佳效果。
上述乙炔黑品种中，除了颗粒炭黑之外，其它粉状炭黑价格差距不大。
导电剂：
KS-6：大颗粒石墨粉(6.5μm)
S-O：超微细石墨粉(常见为3-4μm) KS-15：大颗粒石墨粉(17.2μm)
VGCF
乙炔黑。