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碳纳米管导电浆料
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导电剂类别

碳纳米管导电剂

炭黑导电剂

导电性

比表面积大,与活性物质形成线接触,导电性好

点接触,导电性能相对较差

能量密度

减少导电剂和粘接剂的添加量,提高电池能量密度

导电剂添加量高,对能量密度有影响

循环寿命

减少充电次数,提高循环寿命

循环寿命相对较差

成 本

成本相对较高

成本低

数据来源:锂电池研究高工产研院(GGII)


       碳纳米管作为导电浆料的导电剂可以减小电极阻抗,碳纳米管具有非常高的长径比,较大的比表面积,较好的导电导热性能以及有利于锂离子嵌入迁入的介孔结构,与活性物质颗粒间形成大量的导电接触点,形成点线结构减小电极阻抗。相对于炭黑、碳纤维对锂电池导电性能的影响,碳纳米管由于高的洁净度、良好的一维结构及圆柱微结构,表现出较好的导申性。炭黑的体积电阻率为碳纳米管的15倍。

      碳纳米管作为导电剂加入电极中可以构建通畅的电子导电三维网络,构成与活性材料之间的线性接触,阻抗低,整体导电性提升。相较于传统导电剂,碳纳米管可进一步减少导电剂添加量,从而提升电池带电量。除此,碳纳米管独特的导电网络可提升电池的倍率、散热性能,循环寿命等,进一步提升综合性能。碳纳米管提升电池综合性能,适用于正极如三元、钴酸锂、磷酸铁锂等不同体系和硅基负极等。

      目前,碳纳米管的大规模商业应用需求主要来自锂电池和导电塑料领域,其中来自锂电池的需求超过80%。随着新能源、电动汽车和5G时代的到来,碳纳米管迎来高速增长,全球碳纳米管导电浆料市场将在未来4年保持高速增长,预计2019-2025年锂电池领域CNT需求复合增速约54%,对应2025年CNT浆料需求量约38万吨,对应市场规模约140亿元。

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