Comme nous le savons tous, qu'il s'agisse de matériaux LFP, NCM, LCO ou silicium-oxygène, la conductivité est très mauvaise. Les agents conducteurs de noir de carbone ou de graphite qui ont été employés précédemment ne peuvent plus répondre aux exigences des batteries au lithium pour la résistance interne. Par conséquent, nous réfléchissons à la façon de réduire davantage la résistance interne de la batterie et d'améliorer les performances de la batterie?
Nous avons commencé à essayer le graphène et les nanotubes de carbone en tant qu'agents conducteurs d'électrode positive, et l'effet était très bon, qui a ouvert l'application à grande échelle du graphène et des nanotubes de carbone dans les batteries au lithium; La suspension aqueuse de tube de carbone monoparoi de l'électrode négative a également été introduite dans l'électrode négative de silicium au cours des deux dernières années.
Application de la pâte conductrice de graphène dans l'électrode positive
Le matériau d'électrode positive de graphène a été utilisé pour la première fois dans l'électrode positive LFP. Des études ont montré que le graphène dans l'électrode positive LFP peut améliorer la densité de compactage de l'électrode positive, les performances à basse température de la batterie et la conductivité électronique, mais il a un certain impact sur la conductivité ionique. Certains chercheurs expliquent que les feuilles de graphène de grande surface peuvent entraver l'insertion et l'extraction des ions lithium dans une certaine mesure pendant le taux de charge et de décharge. Il est généralement préférable de mélanger des agents conducteurs de graphène, de noir d'acétylène ou de nanotubes de carbone pour faire jouer pleinement leurs forces respectives. Pour les électrodes positives NCM ou NCA, on préfère généralement utiliser des nanotubes de carbone et des agents conducteurs composites noirs de carbone.
Application de la suspension conductrice de nanotubes de carbone dans les batteries
Les nanotubes de carbone ont les avantages d'un rapport d'aspect élevé, d'une bonne conductivité, et un meilleur contact avec les matériaux actifs. Ils sont maintenant largement utilisés dans les batteries au lithium. La différence entre les tubes de carbone et le graphène est qu'ils ont des points de contact différents avec les matériaux actifs. Le graphène ne peut pas entrer en contact complet avec le matériau d'électrode positive en raison de sa grande épaisseur, mais les tubes de carbone peuvent atteindre un contact multipoint avec des matériaux actifs. Généralement, les tubes de carbone sont composés avec des agents conducteurs de noir de carbone et ajoutés à l'électrode positive. Les différentes performances sont meilleures que celles des tubes de carbone pur.
Application d'une suspension aqueuse de nanotubes de carbone à paroi simple dans une électrode négative en silicium
Comme nous le savons tous, les matériaux d'électrode négative au silicium ont une capacité spécifique élevée, mais ils sont plus susceptibles de se dilater pendant la charge et la décharge. Afin d'améliorer la densité énergétique des batteries au lithium, des électrodes négatives en silicium doivent être utilisées. Les gens suppriment son expansion en rédéveloppant les liants d'électrode négative et le silicium de revêtement de carbone. Mais ce problème ne peut toujours pas être résolu. Après le lancement de la suspension aqueuse de nanotubes de carbone à paroi unique, les entreprises de batteries domestiques ont commencé à essayer d'utiliser les avantages des propriétés mécaniques ultra-élevées des nanotubes de carbone pour essayer de supprimer davantage l'expansion du silicium. À en juger par les performances du cycle de batterie préparé, la solution consistant à utiliser des tubes de carbone à paroi unique et du noir de carbone comme agent conducteur est meilleure que la simple utilisation de tubes de carbone à parois multiples ou de noir de carbone.
La suspension aqueuse de nanotubes de carbone à paroi unique a été développée pour la première fois par un fabricant de tubes de carbone étranger et promue par son agent. Deux nouvelles usines de dispersion de lisier ont été construites en Chine. Le diamètre du tube peut atteindre moins de 2nm, et le rapport d'aspect est plus grand que celui des tubes de carbone à parois multiples domestiques. Cependant, en raison de la très grande surface spécifique, la concentration des tubes de carbone ne peut être augmentée qu'à moins de 1%, et le prix est relativement cher. Cependant, puisque son utilisation réelle dans l'électrode négative de silicium est moins de 1 ‰, elle a peu d'impact sur le coût de la cellule de batterie, et il est maintenant utilisé en lots dans les usines de batterie de puissance domestique.
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