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为了保证电极具有良好的充放电性能，所以在极片制作的时候通常会加入一定量的导电物质，在具活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用以减小电极的接触电阻，加速电子的移动速率。同时，能有效地提高锂离子电池在电极材料中的迁移速率，从而提高电极的充放电速率。这种导电物质就是我们所说的导电剂。
由于目前用于锂离子电池的正极活性材料多为过渡金属氧化物或者过渡金属磷酸盐，它们都是半导体或者绝缘体，导电性较差，因而必须要加入导电剂来改善导电性；负极石墨材料的导电性稍好，但是在多次充放电中，石墨材料的膨胀收缩，使石墨颗粒间的接触减少，间隙增大，甚至有些脱离集电极，成为死的活性材料，不再参与电极反应，所以也需要加入导电剂保持循环过程中的负极材料导电性的稳定。导电剂在电池中一般起传导电子和吸液保液的作用，从而延长电池寿命，加强导电性能。但是导电剂并不是加的越多越好，一方面是因为成本增加，另一方面是因为加得过多就会难易分散并减少活性物质的添加，从而大大降低了电池的电流密度与电池容量，因而缩短了电池的使用时间，降低了导电性能；加的太少也不行，这样会使得电池的导电性能根本无法达到要求。所以大家一直在寻找一种即可添加量少又具有超导电性能的导电剂。 从目前市面上来看，导电剂的种类也算是比较多的。SPUER Li、S-O、KS-6、KS-15、SFG-6、SFG-15、350G、乙炔黑(AB)、科琴黑(KB)、气相生长碳纤维(VGCF)、碳纳米管(CNT)等等。这些导电剂都各自有各自的特点，形态也是各有千秋。锂离子电池生产的厂家大多也都是根据导电剂的形态、颗粒大小、比表面积、导电性能的不同而混合搭配使用导电剂。比较常见的使用如SP LI与KS-6、SP Li与乙炔黑的复配使用。由于这些导电剂比表面积和吸液值比较适中，对于分散要求也不是特别高，因此在目前锂电的制作工艺中是比较常见的配方。 其实，就笔者个人的看法，目前国内很多锂电商都是比较注重传统的制作工艺，很大一部分锂电厂对于一些比较中高端的导电剂的使用效果不是特别理想，比如科琴黑，碳纤维，碳纳米管目前在国内的使用都不是特别普遍，一个是价格问题，一个是制作工艺问题，主要的难点还是在于分散。基本上导电性能特别好的导电剂都是颗粒特别细小、比表面积特别大、吸油值比较大，但是对于分散的要求都比较高。如果分散这一面做得不好，导电性能再强的导电剂也在锂电池的应用中也不会体现出特别优良的效果。尤其像是日本进口的科琴黑系列产品，像是EC-600JD的比表面积就达到了1400㎡/g。熟悉科琴黑的朋友们基本上都会在实验的过程中遇到同样一个问题，比表面积和吸液值比较大，分散不能达到预期效果，希望了解科琴黑的朋友可以提供一些科琴黑的使用建议或者分享一下分散经验。在日本，科琴黑在锂电池市场的占有率非常高，尤其是日本的混合动力汽车用的锂电池。这也不难看出，日本在锂电池里使用科琴黑的技术比我们要娴熟很多。在这一方面，我们还是应该多加强学习了。我不是专业的技术人员，所以不大了解现在市场上也比较热门的碳纤维和碳纳米管。但是前景也应该是还不错的，只是这个也需要时间去探索与研究。 |
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