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前言

鋰離子電池是由正負(fù)極極片,、隔膜以及電解液等組裝起來的一個(gè)多組分綜合體系，其中,，正負(fù)極極片是提供和影響電池性能的重要組分,。當(dāng)電池在工作時(shí)，電子和離子在極片中傳輸,，發(fā)生一系列化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)，因此極片的導(dǎo)電性以及導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的均勻性,，是影響電池性能的重要因素之一,。其中集流體作為鋰離子電池內(nèi)部導(dǎo)通電子和承載活性物質(zhì)的載體，對(duì)電芯的最終性能有著重要作用,。鋁箔是最常用的正極集流體,，為了提升電極的倍率、循環(huán)和使用壽命,，在鋁箔表面涂敷一些導(dǎo)電涂層,，可有效改善集流體與活性顆粒的界面接觸電阻，且提高活性物質(zhì)與集流體的粘結(jié)強(qiáng)度,，減小電極循環(huán)過程中的活性顆粒剝落問題[1],。

圖1.空鋁箔與涂碳鋁箔的表面形貌示意圖[1]

目前涂碳鋁箔大部分都用于磷酸鐵鋰動(dòng)力電池上，主要是因?yàn)殚蠙炀徒Y(jié)構(gòu)LiFePO4材料本身電子和離子電導(dǎo)率低且存在與集流體的粘結(jié)不牢固等問題[2],，其應(yīng)用又受到了一定限制,。涂碳鋁箔具有較低的接觸阻抗和較高的粘附性，將涂碳鋁箔材料應(yīng)用于LiFePO4正極集流體中,，可降低兩者之間的電荷轉(zhuǎn)移電阻和電池的內(nèi)阻,，弱化電池內(nèi)部極化，提高鋰離子在材料中的擴(kuò)散速率,，進(jìn)而提升電池的倍率性能和循環(huán)性能等[3-5],。

圖2.涂碳集流體對(duì)電芯性能的影響示意圖[1]

本文主要結(jié)合使用元能科技（廈門）有限公司的極片電阻儀（BER2500，IEST）對(duì)比評(píng)估空鋁箔與涂碳鋁箔的空箔材電子導(dǎo)電性能,、空鋁箔涂敷磷酸鐵鋰極片與涂碳鋁箔涂敷磷酸鐵鋰極片的電子導(dǎo)電性能,，探究涂碳鋁箔對(duì)磷酸鐵鋰極片電子導(dǎo)電性能的改善作用。

一,、測(cè)試條件

1.1 測(cè)試設(shè)備：

圖3為元能科技自主研發(fā)的極片電阻儀（BER2500,，IEST），電極試樣直徑14mm,，可施加壓強(qiáng)范圍5~60MPa,。可同步采集極片的電阻、電阻率,、電導(dǎo)率,、壓實(shí)密度等參數(shù)，設(shè)備如圖3（a）和3（b）所示,。

圖3.(a）BER2500外觀圖,；（b）BER2500結(jié)構(gòu)圖

1.2 實(shí)驗(yàn)流程：

（1）箔材電阻測(cè)試

①準(zhǔn)備一組空鋁箔和涂碳鋁箔，記為KB和TCB,。

②在MRMS軟件上設(shè)置測(cè)試參數(shù),，選擇單點(diǎn)測(cè)試模式，壓強(qiáng)選擇5MPa,、保壓15s,，每張箔材采樣8個(gè)數(shù)據(jù)，軟件自動(dòng)讀取箔材厚度,、電阻,、電阻率、電導(dǎo)率等數(shù)據(jù),。

（2）極片電阻測(cè)試

①準(zhǔn)備一組空鋁箔涂敷磷酸鐵鋰極片與涂碳鋁箔涂敷磷酸鐵鋰極片,，記為K-LFP和TC-LFP。

②在MRMS軟件上設(shè)置測(cè)試參數(shù),，選擇單點(diǎn)測(cè)試模式,，壓強(qiáng)選擇25MPa、保壓15s,，每張極片采樣8個(gè)數(shù)據(jù),，軟件自動(dòng)讀取極片厚度、電阻,、電阻率,、電導(dǎo)率等數(shù)據(jù)。

二,、數(shù)據(jù)分析

2.1 箔材電阻分析：

圖4.兩種箔材的厚度,、電阻和電阻率測(cè)試結(jié)果對(duì)比

圖4展示了兩種箔材的厚度、電阻和電阻率的測(cè)試對(duì)比結(jié)果,，從厚度數(shù)據(jù)可看出,，由于涂碳鋁箔的導(dǎo)電碳層是雙面涂布的，所以可以得到導(dǎo)電碳層厚度約2μm左右,。對(duì)比這兩種箔材的電阻和電阻率：空鋁箔<涂碳鋁箔,，說明在集流體上增加涂碳層后會(huì)降低箔材的導(dǎo)電性，主要是因?yàn)楫?dāng)增加了涂碳層后,，在采用兩探針原理測(cè)試出的箔材電阻時(shí),，會(huì)引入涂碳層本身和涂碳層與箔材之間的接觸電阻,，使得電子的導(dǎo)電性減弱，所以涂碳鋁箔的電阻和電阻率會(huì)比空箔材大,。對(duì)比測(cè)試電阻和電阻率的COV數(shù)值來看,，有涂碳層的箔材電阻測(cè)試穩(wěn)定性會(huì)優(yōu)于空鋁箔，是由于涂碳層增加了鋁箔的表面粗糙度,，有更多的電子通路,，所以測(cè)試數(shù)據(jù)就更加穩(wěn)定。

圖5.兩種極片的厚度,、電阻和電阻率測(cè)試結(jié)果對(duì)比

從圖5的兩種極片的電阻和電阻率的測(cè)試對(duì)比結(jié)果可以看出,，雖然涂碳鋁箔的電阻比空鋁箔大，但是涂敷上活性物質(zhì)之后,，使用涂碳鋁箔的極片電阻和電阻率比使用空鋁箔的磷酸鐵鋰極片低,，且測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性也更好，主要是因?yàn)橥刻间X箔上的導(dǎo)電碳層可以增加磷酸鐵鋰與集流體之間的接觸面積,，可以收集更多來自磷酸鐵鋰的微電流，提供極佳的靜態(tài)導(dǎo)電性能,，從而可以大幅度降低磷酸鐵鋰和集流之間的接觸電阻,。在全電池中也可以更快的傳遞電子，收集電流,，從而提高電池倍率充放電性能,。并且，涂碳層中也含有少量粘結(jié)劑,，可以增強(qiáng)磷酸鐵鋰極片的柔韌性和機(jī)械緩沖性,，從而提磷酸鐵鋰和集流之間的附著力，在電池進(jìn)行長(zhǎng)循環(huán)時(shí)可以最大限度地減少由于長(zhǎng)期循環(huán)反應(yīng)過程中界面處產(chǎn)生的應(yīng)力引起的接觸面積逐漸喪失而產(chǎn)生的相關(guān)問題,。

三,、總結(jié)

本文使用元能科技（廈門）有限公司研發(fā)的極片電阻儀（BER2500，IEST）對(duì)空鋁箔與涂碳鋁箔的空箔材電子導(dǎo)電性能,、空鋁箔涂敷磷酸鐵鋰極片與涂碳鋁箔涂敷磷酸鐵鋰極片的電子導(dǎo)電性能進(jìn)行測(cè)試,，并探究了增加碳涂層之后對(duì)箔材和磷酸鐵鋰極片的電子導(dǎo)電性的影響。使用涂碳鋁箔雖然會(huì)增加箔材的電阻和電阻率,，但是可以改善箔材的電子導(dǎo)電的均勻性和一致性,，涂布上磷酸鐵鋰之后，可以降低磷酸鐵鋰極片的電阻和電阻率且測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性也更好,，從而可以有效改善磷酸鐵鋰電池中的內(nèi)阻,。

總之，使用涂碳鋁箔其作用除了改善界面接觸電阻,，還具有以下幾點(diǎn)潛在的協(xié)同效益：

(1) 化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定的導(dǎo)電層可以作為一種有效的擴(kuò)散屏障,，阻止由于電解質(zhì)分解和鋰離子嵌入反應(yīng)過程中副反應(yīng)產(chǎn)生的氧的擴(kuò)散,，有效地防止金屬集流體表面上形成氧化層，從而防止降解; 

(2) 合理配方的導(dǎo)電層具有較好的導(dǎo)電性,，可以形成大面積的接觸,，集流體和活性涂層界面電阻低，從而有利于快速的電荷轉(zhuǎn)移過程,；

(3) 導(dǎo)電層的柔韌性和機(jī)械緩沖性可以增強(qiáng)物理界面的附著力,，從而最大限度地減少長(zhǎng)期循環(huán)反應(yīng)過程中界面處產(chǎn)生的應(yīng)力引起的接觸面積逐漸喪失而產(chǎn)生的相關(guān)問題。通過設(shè)計(jì)和開發(fā)獨(dú)特的導(dǎo)電涂層,，實(shí)驗(yàn)證明了導(dǎo)電界面層可以顯著提高電化學(xué)性能,，例如比可逆容量、容量保持率,、倍率性能等,。

四、參考文獻(xiàn)

[1] Busson, C, Blin, M.A., Guichard, P., Soudan, P., Crosnier, O., Guyomard, D., & Lestriez, B. (2018). A primed current collector for high performance carbon-coated LiFePO4 electrodes with no carbon additive. Journal of Power Sources, 406, 7-17.

[2] 孔令涌,，黃少真,，尚偉麗，等. LiFePO4/膨脹石墨復(fù)合材料的制備及性能[J]. 電子元件與材料,，2016,，35(1)：64-67.

[3] 鄧龍征，吳鋒,，高旭光,，等 .涂碳鋁箔對(duì)磷酸鐵鋰電池性能影響研究[J]. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2014(4)：770-778.

[4] 馬守龍,，楊茂萍,，劉興亮，等 . 鋁箔涂碳對(duì)LiFePO4/C電池性能的影響[J]. 電池,，2017,，47(1)：39-42.

[5] 楊泛明，焦奇方,，伍偉,，等 . 涂碳鋁箔對(duì)LiFePO4動(dòng)力電池性能影響[J]. 化工進(jìn)展，2019,，38(10)：4639-4644.