隨著電動汽車(EV)、插電式混合動力汽車(PHEV)和混合動力汽車(HEV)技術的發(fā)展,鋰離子電池作為其核心組件之一,對能量密度、功率密度以及成本效益提出了更高的要求。為了滿足這些需求,確保電池電極具有優(yōu)異的電化學性能至關重要。而在此過程中,導電添加劑如碳黑的分散與解聚程度對其性能有著顯著影響。
了解導電添加劑的作用
在鋰離子電池中,導電添加劑主要用于改善活性材料之間的電子傳導性,從而提高整個電極結構的導電能力。然而,如果碳黑顆粒沒有得到充分解聚,則可能導致電極內部形成不良導電網(wǎng)絡,進而影響到電池的能量密度及循環(huán)壽命等關鍵指標。因此,在制備過程中通過精確控制導電添加劑的粒徑分布成為優(yōu)化電極性能的一個重要環(huán)節(jié)。
常見的導電劑:炭黑、導電石墨、碳納米管、石墨烯、導電碳纖維、復合導電添加劑等。
1、微米級導電石墨:
粒徑范圍:1um~20um
特點:
成本較低,易于分散;
適用于常規(guī)鋰離子電池、鉛酸電池等;
粒徑較大的石墨導電性較好,但比表面積較小,可能影響電極的均勻性;
典型應用:正極材料(如磷酸鐵鋰、三元材料)和負極材料(如石墨負極)的導電添加劑。
2、亞微米級導電石墨:
粒徑范圍:0.5um~1um
特點:
比表面積較大,導電性較好;
分散性較好,能夠更均勻地分布在電極材料中;
適用于高能量密度電池;
典型應用:高性能鋰離子電池、動力電池。
3、納米級導電石墨:
粒徑范圍:<500nm(通常為50nm~300nm)
特點:
比表面積較大,導電性優(yōu)異;
能夠形成更高效的導電網(wǎng)絡,提升電池的倍率性能和循環(huán)壽命;
成本較高,分散難度較大。
典型應用:
高端鋰離子電池、固態(tài)電池、超級電容器。
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ANALYSETTE 22 NeXT激光粒度分析儀在鋰離子電池行業(yè)被廣泛應用的高性能激光粒度分析儀。測量范圍廣、重現(xiàn)性好、高精度測量,能精確區(qū)分不同粒徑的顆粒,提供詳細的粒度分布數(shù)據(jù);也可以記錄額外的測量數(shù)據(jù)如濕法分散過程中體系的溫度及PH值。
分析方法:靜態(tài)激光散射
契合您需求的測量范圍:微米型0.5-1500um
納米型0.01-3800um
測量時間:5-10s(單個測量粒徑大小時的時間)
不同粒徑范圍石墨測試峰形圖
為了實現(xiàn)對導電添加劑粒子大小的有效管理,采用先進的測量手段顯得尤為重要。其中,激光粒度分析(Laser Diffraction Analysis, LDA)因其快速、非破壞性及高精度等特點而被廣泛應用于這一領域。
寬測量范圍
激光粒度分析儀可測量從納米級到毫米級的顆粒,覆蓋導電添加劑的常見粒徑范圍;
快速測量
激光粒度分析儀能夠在幾秒到幾分鐘內完成一次測量,適合大批量樣品的快速檢測;
多功能性
激光粒度分析儀支持干法和濕法測量,適用于不同形態(tài)的導電添加劑。且可選配超聲分散功能,導電添加劑易團聚,超聲可有效分散團聚顆粒,確保測量結果的準確性。
非破壞性檢測
激光粒度分析儀測量樣品原始狀態(tài),對于昂貴的導電添加劑,激光粒度分析儀的非破壞性檢測尤為重要。
全面的粒度分布數(shù)據(jù)
儀器生成的粒度分布曲線直觀展示顆粒的分布情況,便于分析和比較。
行業(yè)標準和廣泛應用
符合國際ISO 13320等標準,確保測量結果的可靠性和可比性,在電池、化工、制藥、食品等行業(yè),激光粒度分析儀也是粒度檢測的主流功能工具,技術成熟且應用廣泛。
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