乙炔黑吸附聚合制导电聚苯胺

用乙炔黑吸附化学聚合新工艺制备导电聚苯胺，可保持电导率不变，但转化率和堆密度提高，并明显改善了聚苯胺的颗粒形态和制膜加工性，使由其制备的聚苯胺复合正极膜和固体聚苯胺锂蓄电池的电化学性能得以改进。

CNT/乙炔黑复合导电剂对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)的影响

为解决乙炔黑单一导电剂自身团聚的问题,采用含碳纳米管(CNT)的导电浆料进行改性。复合后,直径80~100 nm的球形乙炔黑颗粒均匀分散在直径20 nm的CNT表面,比表面积提高至107.96 m^(2)/g。与乙炔黑导电剂电池相比,CNT/乙炔黑电池的电化学阻抗更小、CV曲线面积更大,氧化峰和还原峰的电位差较小(0.19 V),以200 mA/g在2.75~4.20 V循环,首次充放电比容量分别为151.8 mAh/g和155.5 mAh/g,首次库仑效率为97.6%。第200次循环的放电比容量为141.9 mAh/g,容量保持率为92.4%。在5.0 C倍率下,CNT/乙炔黑电池的放电比容量为116.9 mAh/g,倍率性能更好。

乙炔黑吸附聚合法制取聚苯胺的研究

研究了乙炔黑的多孔吸附性对苯胺单体聚合的影响结果发现，适量的乙炔黑混入单体进行聚合有利于聚合产率及产物电导率的提高，这种方法所获得的ＰＡＮ／Ｃ颗粒在悬浮液浇铸制膜工艺中，可避免直接掺混所导致的乙炔黑、ＰＡＮ颗粒各自抱团、分散不匀的现象。循环伏安特性研究表明，这种乙炔黑与苯胺的有效均匀混合有利于其电化学性能的提高。

石墨烯包覆天然球形石墨作为锂离子电池的负极材料,是否需要乙炔黑导电剂?

我们通过包覆炭化的方法制备得到了石墨烯包覆的天然球形石墨(G/SG)材料,并使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及多种电化学测试手段考察了不同石墨烯含量的复合材料的形貌结构及电化学性能。我们发现,在不添加乙炔黑(AB)的情况下,G/SG复合材料表现出较高的首次库伦效率,很好的循环稳定性和高倍率性能。当石墨烯包覆量为1%时,材料50次循环后的可逆容量可与添加10%AB的天然石墨电极(SG)等同;当石墨烯包覆量为2.5%时,材料的比容量完全高于添加10%AB的石墨电极。材料电化学性能的改善归因于石墨烯的包覆。一方面,石墨烯的柔软可变性可以保证天然石墨颗粒在充放电过程中的结构完整性,从而有效改善材料的循环稳定性;另一方面,石墨烯的存在提高了电极的导电性,促进更好导电网络的形成。因此,石墨烯包覆天然球形石墨材料中,石墨烯不仅是活性物质,也发挥导电剂的作用。当添加5%的乙炔黑时,在50 mA·g^(-1)电流循环50次后,5%G/SG电极的可逆容量从381.1 mAh·g^(-1)提高到404.5 mAh·g^(-1),在1 A·g^(-1)电流时可逆容量从82.5 mAh·g^(-1)提高到101.9 mAh·g^(-1),这表明G/SG电极仍然需要乙炔黑导电剂。乙炔黑颗粒填充在复合材料的空隙中,通过点接触的形式连接到G/SG颗粒,与石墨烯协同作用形成了更加有效的导电网络。尽管石墨烯包覆和乙炔黑添加对天然石墨电极具有积极的影响,例如增加了天然石墨电极的导电性和储锂性能(包括可逆容量,倍率性能和循环性能),但随着石墨烯或乙炔黑的增加,电极密度通常会降低。因此,在实际应用中应考虑石墨负极材料的质量和体积容量的平衡。这些结果对天然石墨的进一步商业应用具有重要意义。我们的工作为天然石墨电极在锂电池中的电化学行为提供了一种新的认识,并且有助于制备更高性能的负极材料。

碳纳米管复合导电剂及其在锂离子电池负极中的应用

将准一维结构的多壁碳纳米管和零维结构的导电乙炔炭黑均匀分散制备复合导电剂,并将其加入商品化锂离子电池负极材料中,考察复合导电剂对负极电化学性能的影响。结果表明,该碳纳米管复合导电剂可有效提高电极材料的首次库仑效率和循环寿命。

碳纳米管和乙炔黑对LiCoO_2阴极倍率放电性能的影响

分别以多壁碳纳米管(MWCNTs)和乙炔黑(AB)为导电剂,比较了它们对锂离子电池LiCoO2阴极的倍率放电性能的影响。结果表明:MWCNTs的粉体或水性悬浮物作导电剂时,LiCoO2阴极的倍率放电性能差别较大;MWCNTs结晶度高于AB,但团聚比AB严重,粉体在电极片中局部聚集,水性悬浮物在电极片中均匀分散。AB的粉体或水性悬浮物作导电剂时,LiCoO2阴极的倍率放电性能差别很小;其粉体或水性悬浮物都实现了在电极中的均匀分散。

聚苯胺在LiFePO_4/C正极中的双重功能

锂离子电池(LIB)中正极活性材料的导电率σ都很低,要减小正极的极化程度,增大活性材料的比充、放电容量和充、放电电流密度,最有效方法之一是选用高导电率的导电剂,与粘结剂混合在一起在正极中组成良好的导电网络.测试结果表明:聚苯胺(PAn)的导电率(σPAn=18.39 S/cm)大于正极中常用导电剂乙炔黑(AB)的导电率(σAB=7.77 S/cm).以PAn作为正极活性材料,不添加其他导电剂,对其进行恒电流充、放电试验(电流密度I=15 mA/g)时,其第3循环的比放电容量D3=60.8 mAh/g,充、放电效率η3=94.56%,试验结果表明:PAn在正极中兼有导电剂和活性材料的功能.以LiFePO4/C含碳复合材料作为正极活性材料,以PAn替代AB作为导电剂进行了恒电流充、放电试验,在电流密度为15 mA/g,30 mA/g,45 mA/g,60 mA/g,75 mA/g,90 mA/g和120 mA/g时,LiFePO4/C的比充、放电容量都增加了,表明正极的极化程度减小了.正极在经过较大电流密度(120 mA/g)充、放电后,再以小电流密度(15 mA/g)进行充、放电时,比充、放电容量几乎没有变化,表明经大电流(120 mA/g)充、放电后LiFePO4/C的贮锂结构没有变化.

纳米炭复合物导电剂改进LiCoO_2阴极的电化学性能(英文)

采用超声方法制备了多壁碳纳米管(MWCNTs) /乙炔黑(AB)复合物(NCCs),并用NCC作为锂离子电池LiCoO2阴极的导电剂,考察了NCC对LiCoO2阴极的电化学性能影响。结果表明:NCC作导电剂的LiCoO2阴极的电化学性能(包括首次放电比容量和容量保持率)优于MWCNTs和AB分别单独作导电剂的LiCoO2阴极的电化学性能。原因归结为两个方面:(1)NCC形成了比MWCNTs或者AB更有效的导电网络;(2)NCC和LiCoO2颗粒之间存在稳定有效的接触。

锂离子电池用复合导电剂浆料制备与性能

采用超声波混合、抽滤的方法把多壁碳纳米管(MWCNTs)和乙炔黑混合制备了锂离子电池用复合导电剂浆料,用扫描电子显微镜(SEM)和恒流充放电测试考察了复合导电剂的结构和其作为导电剂对LiCoO_2电极放电比容量的影响。SEM的分析结果表明MWCNTs和乙炔黑实现了纳米层次的均匀混合。复合导电剂悬浮液和浆料分别被用作导电剂制成了两种LiCoO_2电极,前一种电极为Cathode A,后一种电极为Cathode B,考察了不同MWCNTs含量时,两种电极0.5C第10次放电比容量的差异。实验结果表明,随着MWCNTs含量的增加,两种电极放电比容量的差值增大,说明低含量MWCNTs的复合导电剂浆料是一种理想的锂离子电池导电剂。

4.45 V高电压体系中正极导电剂应用研究

在4.45 V高电压LCO体系下,分别用乙炔黑、碳纳米管、乙炔黑与碳纳米管复合做正极导电剂,制成电池后对其进行相关性能测试。结果表明:碳纳米管在LCO中具有"长程导线"的作用,而乙炔黑则均匀分布在颗粒表面和缝隙中,与LCO具有较多的接触点。当二者复合使用时,可以发挥协同作用,形成良好的导电网络。全电池测试结果显示,乙炔黑与碳纳米管复合使用可以提高电池的倍率、常温循环、高温存储等性能。该研究结果对锂离子电池正极导电剂的开发和使用具有重要意义。

锂离子电池中正极添加剂配比的优化研究

对PVDF粘结剂和乙炔黑导电剂的添加量进行了优化研究。结果表明:PvDF粘结剂的添加量过大或过小时,会造成正极活性物质的利用率降低,从而导致放电容量较低。乙炔黑导电剂添加量过小时,电池的极化和内阻增加;添加量过大时,电池的体积比容量降低。当PVDF粘结剂和乙炔黑导电剂的添加量分别为7％～10％和8％时,制备的正电极性能最佳。

抗静电剂对软质聚氯乙烯电学性能的影响

在聚氯乙烯(PVC)/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)中加入抗静电剂SAS93、抗静电剂SN、导电炭黑、乙炔炭黑等助剂,采用熔融共混法制备了抗静电软质PVC片材;采用万能试验机、高绝缘电阻测量仪、场发射扫描电子显微镜研究了抗静电剂种类和组分对PVC片材的力学性能、体积电阻、表面电阻及形貌的影响。结果表明,添加0.5份的抗静电剂SAS93或SN均可使复合材料的体积电阻和表面电阻快速下降到10~7~10~8Ω;与SAS93相比,SN对软质PVC的硬度影响基本一致,SN对复合材料的拉伸性能影响更大;在软质PVC中添加20份的乙炔炭黑或导电炭黑时才能达到体积电阻和表面电阻为10~7~10~8Ω的效果;在添加30份乙炔炭黑或导电炭黑时,软质PVC的体积电阻和表面电阻下降到10~3~10~4Ω;添加20份乙炔炭黑或导电炭黑时,复合材料的表面电阻和体积电阻发生突变,即该炭黑的逾渗阈值为20份。

抗静电剂-导电炭黑

内容简介 该成果采用了改进的油炉法新工艺炭黑生产技术，工艺先进合理，低于乙炔炭黑能耗。研制开发出TD1、TD2、TD3三个品种的导电炭黑，其产品质量分别达到八十年代美国、德国质量水平。填补了国内空白。该成果已广泛应用于橡胶、塑料、电缆等行业，部分取代了进口产品。（登记号981089）

不同粒度碳材料对K_2FeO_4放电性能的影响

应用扫描电镜或透射电镜分析了不同粒度碳材料(包括石墨、膨化石墨和乙炔黑)的形貌,并着重研究了这些导电剂及其含量对K2FeO4放电性能的影响。研究结果表明,当K2FeO4电极中碳类导电剂含量较低时,粒度较小的导电剂对其放电性能改善较为显著;而当碳类导电剂含量较高时,则是粒度较大的导电剂有利于K2FeO4电极放电。