多壁碳纳米管在动力锂电池和铅酸电池中的应用

来源：广州宏武材料科技有限公司专业碳纳米管生产发布时间：2018-04-26浏览量：次

磷酸铁锂动力电池作为目前市场上最具潜力的电动车用锂离子动力电池，具有安全性佳、循环寿命长、能量密度高等优点。但是，磷酸铁锂导电性能较差，必须加入导电剂来改善其导电性。常用的导电剂有炭黑和石墨，价格便宜，但是在多次充放电的过程中，石墨材料的膨胀收缩使石墨颗粒间的接触减少，间隙增大，甚至会脱离集流体，不再参与电极反应。因此，导电剂的选择对改善电池性能有重要的作用。

目前市场上，碳纳米管以其优异的物理化学性质，在导电剂的应用方面获得了广泛关注。碳纳米管的导电机理是，由于其属于一维纳米材料，长径比比较大，有利于形成导电网络，并能够提高活性材料之间及其与集体流之间的粘结牢固性，起到物理粘结剂的作用，同时具有优异的力学性质及化学惰性，还具有良好的导热性，能够提高电池的比容量和循环寿命，使高温性能得以改善，是理想的锂离子电池新型导电剂材料。

实验中，将多壁碳纳米管分别应用于磷酸铁锂电池的正、负极，制备不同累的电池，并且对常规性能及倍率进行测试，将其和普通导电剂炭黑制备的电芯进行对比，测试结果表明，加入宏武纳米的高导电多壁碳纳米管的电芯，其常规性能和倍率放电性能都优于常规电芯，且正负极都加的倍率放电效果最好，其次是负极添加，负极中加入MWCNTs也表现出同样的情况，负极容量提高后，充电时能够嵌入更多锂离子，有利于放电容量的提升，并且由于多壁碳纳米管具有较好的电子运输能力，再加上在点击中形成了较多的连续的导电网络，减少了鼓励的活性物质颗粒数目。再次是正极添加。该碳纳米管，高纯，易分散，电阻率低，电阻率能达到650μΩ.m，非常适合做电池使用。

多壁碳纳米管用于磷酸铁锂电池

碳纳米管的添加对铅酸电池负极板的电化学性能也有重要影响。添加CNT后，可提高极片的吸液量，改善电解液在孔中的传输性能，还可提高负极导电性，增强充放电能力，改善活性材料的形貌及利用率，减缓负极的硫酸盐化。在部分荷电态下，极板的快速充放电循环寿命可得以延长。负极添加0.5%CNT制备的CNT电池，参照日本启停电池标准（SBAS0101）在50%荷电态下快速充放电时，电池放电终止电压得到提高，循环寿命得以延长。

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