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发现复合导电添加剂能成倍延长锂离子电池的循环寿命

时间:2024-10-11 百科知识 版权反馈
【摘要】:成都有机化学公司通过将CNTs与颗粒状导电炭黑复合获得碳纳米管复合导电剂,不但很好地解决了CNTs规模化分散问题,而且还能发挥CNTs与颗粒状导电炭黑之间的协同效应,使锂离子电池的循环寿命和倍率性能得到了进一步提高。为了考察CNTs复合导电剂在实际电池中的电化学性能,自制了500只添加碳纳米管复合导电剂的MOTO E6手机专用电池,型号为063443。

1 发现CNTs复合导电添加剂能成倍延长锂离子电池的循环寿命

CNTs是一种导电性能优良的纤维状纳米碳材料,用作锂离子电池电极材料导电剂,1%~2%的添加量就能在电极材料中形成完整的导电网络,而且所形成的导电网络不会在电池的充放电过程中因为电极材料的膨胀与收缩而断裂,避免了商品锂离子电池在充放电过程中因为导电网络的破坏而引起的容量下降。但CNTs分散困难,直接应用效果很不理想

成都有机化学公司通过将CNTs与颗粒状导电炭黑复合获得碳纳米管复合导电剂,不但很好地解决了CNTs规模化分散问题,而且还能发挥CNTs与颗粒状导电炭黑之间的协同效应,使锂离子电池的循环寿命和倍率性能得到了进一步提高。

为了考察CNTs复合导电剂在实际电池中的电化学性能,自制了500只添加碳纳米管复合导电剂的MOTO E6手机专用电池,型号为063443(如图1所示)。电池设计容量为1000mAh,电解液为LiPF6/EC:EMC:DMC(1∶1∶1),LA133作粘结剂。正极活性材料为LiCoO2,LiCoO2/粘结剂/导电剂=94/3/3;负极活性材料为人造石墨。在1C/1C的充放电条件下进行充放电循环。与E6手机原装电池进行的循环寿命比较测试结果为:添加CNTs复合导电剂的自制电池在循环了2300次时,容量保持率为81.4 %;循环2700次时,容量保持率为77.7%,而原装电池循环1200次后,容量只有初始容量的81.3%。可见,自制电池比原装电池的循环性能提高了近1倍。

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图1 自制1000mAh MOTO E6电池及其与E6原装电池循环性能比较

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