高导电率碳材料应用于高倍率动力电池磷酸铁锂和三元正极材料

摘要

随着社会经济的不断发展,锂离子电池(lithium-ion batterys,LIBs)发挥着越来越重要的作用.目前电动汽车产业发展迅速,锂离子电池在动力储能电源方面的应用逐渐取得主导地位.汽车在启动和爬坡时电动机需要较大电流,汽车运行时充电时间要求尽量短,对可以高倍率锂离子电池技术需求越来越迫切.以汽车动力电池中常用的磷酸铁锂和镍钴锰酸锂811(NCM811)作为正极活性物质,系统对比具有不同结构的碳导电剂材料对两种正极材料产生的影响,包括导电炭黑(Super-P,SP)、导电石墨(KS-6)、气相沉积碳纤维(vapor grown carbon fiber,VGCF)、碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs),结果表明Super-P和CNTs在成本及性能方面体现出更高的性价比.在此基础上,以Super-P作为基底,通过加入一定比例的CNTs进行复合实验,最终的实验结果表明Super-P和CNTs复合比例为7:3的正极配方具有更高的实际应用价值,与单纯加入导电剂Super-P的正极配方相比,其倍率性能以及循环性能均有明显改善.