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點燃烯望之光，攜手聚力前行
石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法和應(yīng)用
發(fā)布時間：
2022-11-11
石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法1.1石墨烯導(dǎo)電劑主要有以下三種制備方法： 1.1.1氧化還原法該方法主要是將石墨與濃硫酸等強(qiáng)氧化劑混合制備氧化石墨烯，且需要大量強(qiáng)酸強(qiáng)氧化劑等危險處理，將氧化石墨烯還原為石墨烯。
我想你已經(jīng)知道石墨烯和碳納米管這兩種材料是如何驚人的發(fā)現(xiàn)，無論是LFP、NCM、LCO還是硅材料，都知道其導(dǎo)電性非常差，此前使用的炭黑類或石墨類導(dǎo)電劑已經(jīng)不能滿足對鋰電池內(nèi)阻的要求。 因此，我們將考慮如何才能進(jìn)一步降低電池的內(nèi)阻，提高電池性能，石墨烯和碳納米管開始應(yīng)用于鋰電池，負(fù)極的水性單壁碳管漿料也在近兩年開始引入硅負(fù)極，石墨烯導(dǎo)電漿料被廣泛應(yīng)用，那么，下面一起了解下石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法和應(yīng)用吧!
一、石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法1.1石墨烯導(dǎo)電劑主要有以下三種制備方法： 1.1.1氧化還原法該方法主要是將石墨與濃硫酸等強(qiáng)氧化劑混合制備氧化石墨烯，且需要大量強(qiáng)酸強(qiáng)氧化劑等危險處理，將氧化石墨烯還原為石墨烯。 該方法具有制備的石墨烯單層率高的優(yōu)點，通過還原劑或高溫等處理方式，破壞石墨烯片的層結(jié)構(gòu)，形成大量缺陷結(jié)構(gòu)，但會被強(qiáng)氧化劑氧化，成本高，導(dǎo)電性能也好。
化學(xué)氣相沉積法首先制備適合石墨烯生長的催化劑，暫時還沒有應(yīng)用于鋰電池中作為導(dǎo)電劑，高溫下通入甲烷等含碳?xì)庠矗珻沉積在催化劑表面，該方法制備的石墨烯是目前工業(yè)化生產(chǎn)所得產(chǎn)品質(zhì)量好，但由于成本問題，將催化劑洗滌、干燥得到高質(zhì)量的石墨烯粉末。
二、石墨烯導(dǎo)電漿料在電池中的應(yīng)用2.1石墨烯導(dǎo)電膠在正極的應(yīng)用石墨烯正極材料早應(yīng)用于LFP正極面積的石墨烯片層在倍率充放電中可能在一定程度上阻礙鋰離子的嵌入，目前，人們傾向于將石墨烯、乙炔黑、碳納米管導(dǎo)電劑混合使用，發(fā)揮各自的優(yōu)點，研究表明石墨烯在LFP正極可以提高正極的壓實密度、電池的低溫性能及電子導(dǎo)電能力解釋為對離子導(dǎo)電性能有一定的影響。
石墨烯導(dǎo)電漿料在電池中的應(yīng)用2.2.1碳納米管導(dǎo)電膠在電池正極的應(yīng)用碳納米管長徑比高、導(dǎo)電性好、與活性物質(zhì)接觸良好等優(yōu)點目前廣泛應(yīng)用于鋰電池。 碳管和石墨烯的不同在于與活性物質(zhì)的接觸點不同，單層碳納米管水性漿料在硅負(fù)極中的應(yīng)用眾所周知，硅負(fù)極材料具有比容量高，石墨烯厚度大，無法與正極材料充分接觸，但碳管可以與活性物質(zhì)多點接觸，一般將碳管和炭黑導(dǎo)電劑復(fù)合后添加到正極中，但各項性能均優(yōu)于單純使用碳管，但在充放電過程中更容易膨脹的特點，為了提高鋰電池的能量密度，須使用硅負(fù)極。
通過負(fù)極粘結(jié)劑的再開發(fā)、硅的碳包埋等制止了膨脹。 但這一問題仍然無法解決，單壁碳納米管水性漿料上市后，從制備的電池循環(huán)性能來看，更好地制止硅的膨脹，單壁碳納米管水性漿料由國外某碳管制造商開發(fā)，由其代理商推廣，目前，國內(nèi)新建了兩家漿料分散廠，價格也很高，但由于在硅負(fù)極的實際使用量低于1，對電池的成本影響不大，使用單壁碳納米管復(fù)合炭黑作為導(dǎo)電劑的方案優(yōu)于單純使用多壁碳管和炭黑，國內(nèi)動力電池企業(yè)開始試圖利用碳納米管高的機(jī)械性能優(yōu)勢，其管徑可達(dá)2nm以下，長徑大于國內(nèi)多壁碳管，但由于比表面積非常大，只能將碳管的濃度提高到低于1%的濃度，目前已在國內(nèi)動力電池廠大量使用。
以上介紹的就是石墨烯導(dǎo)電漿料的制備方法和應(yīng)用，如需了解更多相關(guān)知識，可隨時聯(lián)系我們!
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