中國粉體網(wǎng)訊  在鋰電池的制作細分工藝上,，導(dǎo)電劑的導(dǎo)電性能會直接影響電池的放電平臺、容量發(fā)揮、循環(huán)穩(wěn)定,、內(nèi)阻,、高倍率性能等。加入前首先考慮的是電池材料活性物質(zhì)本身的特性,，直接作用是增加導(dǎo)電性能,。

當前鋰電池使用較廣泛的導(dǎo)電劑可分為導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電石墨和新型導(dǎo)電劑等三大類,，新型導(dǎo)電劑主要指碳納米管,、石墨烯等。 

縱觀鋰電池導(dǎo)電劑的研究發(fā)展歷程：石墨——碳納米管——石墨烯三個過程,，可以看出導(dǎo)電劑的顆粒越來越小,。這是因為材料的導(dǎo)電性極大影響著鋰電池對容量、循環(huán)性能,，加入顆粒越小的導(dǎo)電劑是解決問題最直接的方法,。 

下面將從性能、發(fā)展瓶頸,、價格成本等角度來綜合分析比較,，到底誰會更勝一籌? 

一、什么是碳納米管和石墨烯,？ 

碳納米管是由一層石墨層卷起來的直徑只有幾納米的微管,，也可由不同直徑的微管同軸地套構(gòu)在一起形成管束。主要有單壁和多壁兩種,；石墨烯是從石墨材料中剝離出來,、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體，通常有單層和多層,。 

從本質(zhì)上看,，兩者均屬于石墨類材料，只是碳原子的排列組合不同,，但都具備石墨的一些相同特性,，例如導(dǎo)電性。 

具體而言,，碳納米管由于尺寸小,，比表面積大，表面的鍵態(tài)和顆粒內(nèi)部不同,，表面原子配位不全等導(dǎo)致活性位置增加,，成為理想的材料添加劑。但石墨烯電極擁有更小的極片電阻,，可以做到更大的壓實密度,。 

導(dǎo)電劑通常要以最少的量實現(xiàn)最優(yōu)的導(dǎo)電性能,。目前，市場化應(yīng)用的碳納米管和石墨烯都是以預(yù)分散導(dǎo)電漿料的方式提供,。從導(dǎo)電性能上看,，作為第三代導(dǎo)電劑，石墨烯的導(dǎo)電性更勝一籌,。昊鑫能源沈杰博士表示,，石墨烯的導(dǎo)電性更好，但碳納米管在電解液中的吸液能力更強,。 

另一位業(yè)內(nèi)人士更看好碳納米管導(dǎo)電劑,，因為純石墨烯的離子導(dǎo)電性沒有碳納米管好，加入純石墨烯導(dǎo)電劑的電子會在循環(huán)幾十周后跳出來,，這會影響電池的循環(huán)穩(wěn)定,。對此，比克電池基礎(chǔ)研發(fā)部柳青博士也十分認同,，碳納米管的電子導(dǎo)電性和離子導(dǎo)電性都比較好,，這更有利于提升電池的循環(huán)性。簡單來說,，碳納米管導(dǎo)電更穩(wěn)定,。 

從導(dǎo)電機理分析，石墨烯通過點面接觸來導(dǎo)電,，碳納米管則由點線接觸傳輸,。一般而言，接觸的面積越大導(dǎo)電性能就會越好,。但片層較厚的石墨烯會阻礙鋰離子的擴散而降低極片的離子電導(dǎo)率,，因而6—9層效果最好。 

二,、其實都存在發(fā)展瓶頸： 

目前業(yè)界一致認為：真正意義上的石墨烯制作成本高，難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,；而碳納米管最大的難題則是分散,。相較之下，碳納米管的分散比石墨烯的“難產(chǎn)”更容易攻克,。 

據(jù)了解,，OCSiAl目前已實現(xiàn)單壁碳納米管的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，這是一家專業(yè)從事單壁碳納米管研發(fā)生產(chǎn)的跨國公司,。該公司在全球有幾百甚至上千的合作伙伴,，都有世界知名的實驗室、大學(xué)及科研院所,，共同研發(fā)添加劑的分散和應(yīng)用,。OCSiAl的產(chǎn)品分散性好, 客戶無需改變原工藝流程,。 

據(jù)內(nèi)部消息透露，昊鑫能源已經(jīng)實現(xiàn)類石墨烯的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)且能做到2-10層,。 

三,、價格下降才是王道： 

從企業(yè)盈利的角度來說，碳納米管和石墨烯的購買成本是其考慮的一個重要因素,。哪一款產(chǎn)品價格更低,，就更容易被企業(yè)認可。 

目前市場上碳納米管和石墨烯兩款產(chǎn)品價格相差不大,，但不同型號的導(dǎo)電劑價格會有很大差異,，一般來說，常規(guī)的碳納米管導(dǎo)電劑的價格是700-800元/kg,。 

作為產(chǎn)品推廣,，第一點就是價格要有吸引力。與其他公司相比,，OCSiAl的產(chǎn)品不僅價格低,，而且更有效率和吸引力，因為其添加量與其他添加劑相比要低得多,，從0.001%到0.1%,。 

據(jù)昊鑫新能源相關(guān)負責(zé)人透露，公司生產(chǎn)的類石墨烯產(chǎn)品產(chǎn)能已經(jīng)接近200噸,，比亞迪（002594）和國軒高科（002074）都已成為這款產(chǎn)品的使用客戶,，而且公司計劃明年將把產(chǎn)能擴大至1000噸。 

昊鑫新能源負責(zé)人表示,，與市面上的導(dǎo)電劑相比,，自己產(chǎn)品價格與其差不多，但導(dǎo)電性好很多,，即使在減少添加量的情況下也能達到導(dǎo)電效果,。 

小結(jié)：

石墨烯與碳管在更加廣泛與商業(yè)化的應(yīng)用前，還需要解決以下問題：

1,、研發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料,。

2、提升材料的分散能力與復(fù)合結(jié)構(gòu)制備技術(shù),。

3,、開發(fā)新的應(yīng)用模式。

對碳納米管與石墨烯的應(yīng)用可不限于其本身,，而是通過諸如碳納米管與石墨烯的復(fù)合或兩者與其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的復(fù)合,，以不同材料間的協(xié)同作用來構(gòu)筑更為完善的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。