中國粉體網(wǎng)訊  鋰離子電池正極活性材料多采用Co,、 Ni和Mn等過渡金屬氧化物及過渡金屬磷酸鹽,，導電性較差，因此,，需要添加導電劑來減小電子傳輸?shù)淖枇�,，提高充放電性能。常見的導電劑有乙炔黑,、導電炭黑,、導�?a href="http://yu-yang.com.cn/zc/0519.html" target="_blank" style="color:#0000ff">石墨、金屬纖維和碳納米管（CNT）等,。 

CNT是由單層或多層石墨卷曲而成的一維管狀納米材料,，基本單元為六邊形碳環(huán)結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的電學性能,、熱學性能和儲鋰性能,，作為導電材料受到廣泛的關(guān)注和應用。

碳納米管做導電劑的優(yōu)勢

鋰離子電池活性材料為顆粒狀,，導電劑必須填充活性物質(zhì)的間隙，使導電劑與活性物質(zhì)充分接觸,，才能提高導電性能,。炭黑、乙炔黑,、SuperP-Li及導電石墨均為小粒徑顆粒狀物質(zhì),，添加量要達到一定值，才能發(fā)揮導電作用,；但導電劑添加量的增加,，會降低極片中活性物質(zhì)的含量，從而降低電池的容量密度和能量密度,。CNT為一維管狀結(jié)構(gòu),，碳環(huán)可形成共軛效應，少量的添加就可形成充分連接活性物質(zhì)的導電網(wǎng)絡(luò),，有利于提高電池的容量和循環(huán)穩(wěn)定性,。碳納米管具有雙電層效應，有利于提高電池的大倍率充放電性能,。CNT良好的導熱性有助于電池的散熱,，減輕內(nèi)部極化，因此可提高電池的高低溫性能和安全性,，延長壽命,。CNT長徑比較高,，達到相同的滲流閾值所需的添加量小于其他導電劑。此外,，碳納米管的儲鋰容量,，遠大于天然石墨、人造石墨和無定形碳等傳統(tǒng)碳材料,，因此,，使用碳納米管作為鋰電池導電劑，可以大幅度提升鋰電池容量,、電池循環(huán)壽命,。

CNT作導電劑的問題

CNT作鋰電池導電劑，存在以下兩個問題：

①合成過程中殘留有金屬催化劑,， 在電池高電位的充放電過程中,，金屬雜質(zhì)容易氧化并在負極表面析出，導致電池內(nèi)部微短路,，自放電嚴重,，甚至引起安全事故；

②CNT之間強烈的范德華力,，導致在活 性物質(zhì)中的均勻分散困難,， 阻礙了導電性能的發(fā)揮。

CNT作導電劑的應用范圍

CNT作為鋰離子電池的導電劑,，可用于鈷酸鋰,、錳酸鋰、磷酸鐵鋰,、三元材料,、錳氧化物等金屬氧化物正極材料及石墨負極材料中，較其他導電劑,，提高電池容量,、循環(huán)穩(wěn)定性和延長循環(huán)壽命的效果更好。這主要得益于CNT獨特的一維管狀結(jié)構(gòu)及較好的導電性,、導熱性,。如何降低CNT中金屬雜質(zhì)對鋰離子電池的影響，以及提高分散性,，是在鋰離子電池應用中的研究重點,。