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石墨烯导电浆料的制备方法和应用

发布时间：

2022-11-11

石墨烯导电浆料的制备方法1.1石墨烯导电剂主要有以下三种制备方法： 1.1.1氧化还原法该方法主要是将石墨与浓硫酸等强氧化剂混合制备氧化石墨烯，且需要大量强酸强氧化剂等危险处理，将氧化石墨烯还原为石墨烯。

我想你已经知道石墨烯和碳纳米管这两种材料是如何惊人的发现，无论是LFP、NCM、LCO还是硅材料，都知道其导电性非常差，此前使用的炭黑类或石墨类导电剂已经不能满足对锂电池内阻的要求。因此，我们将考虑如何才能进一步降低电池的内阻，提高电池性能，石墨烯和碳纳米管开始应用于锂电池，负极的水性单壁碳管浆料也在近两年开始引入硅负极，石墨烯导电浆料被广泛应用，那么，下面一起了解下石墨烯导电浆料的制备方法和应用吧!
一、石墨烯导电浆料的制备方法1.1石墨烯导电剂主要有以下三种制备方法： 1.1.1氧化还原法该方法主要是将石墨与浓硫酸等强氧化剂混合制备氧化石墨烯，且需要大量强酸强氧化剂等危险处理，将氧化石墨烯还原为石墨烯。该方法具有制备的石墨烯单层率高的优点，通过还原剂或高温等处理方式，破坏石墨烯片的层结构，形成大量缺陷结构，但会被强氧化剂氧化，成本高，导电性能也好。
化学气相沉积法首先制备适合石墨烯生长的催化剂，暂时还没有应用于锂电池中作为导电剂，高温下通入甲烷等含碳气源，C沉积在催化剂表面，该方法制备的石墨烯是目前工业化生产所得产品质量好，但由于成本问题，将催化剂洗涤、干燥得到高质量的石墨烯粉末。
二、石墨烯导电浆料在电池中的应用2.1石墨烯导电胶在正极的应用石墨烯正极材料早应用于LFP正极面积的石墨烯片层在倍率充放电中可能在一定程度上阻碍锂离子的嵌入，目前，人们倾向于将石墨烯、乙炔黑、碳纳米管导电剂混合使用，发挥各自的优点，研究表明石墨烯在LFP正极可以提高正极的压实密度、电池的低温性能及电子导电能力解释为对离子导电性能有一定的影响。
石墨烯导电浆料在电池中的应用2.2.1碳纳米管导电胶在电池正极的应用碳纳米管长径比高、导电性好、与活性物质接触良好等优点目前广泛应用于锂电池。碳管和石墨烯的不同在于与活性物质的接触点不同，单层碳纳米管水性浆料在硅负极中的应用众所周知，硅负极材料具有比容量高，石墨烯厚度大，无法与正极材料充分接触，但碳管可以与活性物质多点接触，一般将碳管和炭黑导电剂复合后添加到正极中，但各项性能均优于单纯使用碳管，但在充放电过程中更容易膨胀的特点，为了提高锂电池的能量密度，须使用硅负极。
通过负极粘结剂的再开发、硅的碳包埋等制止了膨胀。但这一问题仍然无法解决，单壁碳纳米管水性浆料上市后，从制备的电池循环性能来看，更好地制止硅的膨胀，单壁碳纳米管水性浆料由国外某碳管制造商开发，由其代理商推广，目前，国内新建了两家浆料分散厂，价格也很高，但由于在硅负极的实际使用量低于1，对电池的成本影响不大，使用单壁碳纳米管复合炭黑作为导电剂的方案优于单纯使用多壁碳管和炭黑，国内动力电池企业开始试图利用碳纳米管高的机械性能优势，其管径可达2nm以下，长径大于国内多壁碳管，但由于比表面积非常大，只能将碳管的浓度提高到低于1%的浓度，目前已在国内动力电池厂大量使用。
以上介绍的就是石墨烯导电浆料的制备方法和应用，如需了解更多相关知识，可随时联系我们!