Dabartinėje komercinėje ličio jonų baterijų sistemoje ribojantis veiksnys daugiausia yra elektros laidumas.Visų pirma, nepakankamas teigiamo elektrodo medžiagos laidumas tiesiogiai riboja elektrocheminės reakcijos aktyvumą.Būtina pridėti tinkamą laidų agentą, kad būtų padidintas medžiagos laidumas, ir sukurti laidų tinklą, kad būtų užtikrintas greitas elektronų pernešimo kanalas ir būtų užtikrinta, kad aktyvioji medžiaga būtų visiškai panaudota.Todėl laidus agentas taip pat yra nepakeičiama medžiaga ličio jonų akumuliatoriuje, palyginti su aktyvia medžiaga.

Laidžios medžiagos veikimas labai priklauso nuo medžiagų struktūros ir būdo, kuriuo ji liečiasi su aktyvia medžiaga.Dažniausiai naudojami ličio jonų akumuliatorių laidūs agentai turi šias charakteristikas:

(1) Suodžiai: suodžių struktūra išreiškiama suodžių dalelių agregacijos laipsniu į grandinę arba vynuogių formą.Smulkios dalelės, tankiai supakuota tinklo grandinė, didelis savitasis paviršiaus plotas ir vienetinė masė, kurie yra naudingi formuojant grandinės laidžią struktūrą elektrode.Kaip tradicinių laidžių agentų atstovas, suodžiai šiuo metu yra plačiausiai naudojama laidžioji medžiaga.Trūkumas – didelė kaina ir sunku išsklaidyti.

(2)Grafitas: Laidus grafitas pasižymi dalelių dydžiu, artimu teigiamų ir neigiamų aktyviųjų medžiagų dydžiui, vidutiniu specifiniu paviršiaus plotu ir geru elektros laidumu.Jis veikia kaip akumuliatoriaus laidžiojo tinklo mazgas, o neigiamame elektrode gali ne tik pagerinti laidumą, bet ir talpą.

(3) P-Li: Super P-Li pasižymi mažu dalelių dydžiu, panašiu į laidžių suodžių, bet vidutinio specifinio paviršiaus ploto, ypač baterijos šakų pavidalu, o tai labai naudinga formuojant laidų tinklą.Trūkumas yra tai, kad jį sunku išsklaidyti.

(4)Anglies nanovamzdeliai (CNT): CNT yra laidžios medžiagos, kurios atsirado pastaraisiais metais.Paprastai jų skersmuo yra apie 5 nm, o ilgis - 10-20 um.Jie gali ne tik veikti kaip „laidai“ laidžiuose tinkluose, bet ir turėti dvigubo elektrodo sluoksnio efektą, kad suteiktų žaisti didelėms superkondensatorių charakteristikoms.Jo geras šilumos laidumas taip pat prisideda prie šilumos išsklaidymo akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo metu, sumažina akumuliatoriaus poliarizaciją, pagerina akumuliatoriaus veikimą aukštoje ir žemoje temperatūroje ir prailgina akumuliatoriaus veikimo laiką.

Kaip laidus agentas, CNT gali būti naudojamas kartu su įvairiomis teigiamų elektrodų medžiagomis, siekiant pagerinti medžiagos / baterijos talpą, greitį ir ciklo veikimą.Teigiamų elektrodų medžiagos, kurias galima naudoti, yra: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, polimero teigiamas elektrodas, Li3V2(PO4)3, mangano oksidas ir pan.

Palyginti su kitomis įprastomis laidžiosiomis medžiagomis, anglies nanovamzdeliai turi daug privalumų kaip teigiami ir neigiami ličio jonų akumuliatorių laidūs agentai.Anglies nanovamzdeliai turi didelį elektros laidumą.Be to, CNT turi didelį kraštinių santykį, o mažesnis pridėjimo kiekis gali pasiekti perkoliacijos slenkstį, panašų į kitus priedus (išlaikant elektronų atstumą junginyje arba vietinę migraciją).Kadangi anglies nanovamzdeliai gali sudaryti labai efektyvų elektronų transportavimo tinklą, laidumo vertę, panašią į sferinių dalelių priedo, galima pasiekti naudojant tik 0,2 masės % SWCNT.

(5)Grafenasyra naujo tipo dvimatės lanksčios plokščios anglies medžiagos, pasižyminčios puikiu elektros ir šilumos laidumu.Struktūra leidžia grafeno lakšto sluoksniui prilipti prie aktyviosios medžiagos dalelių ir suteikti daug laidžių kontaktinių vietų teigiamoms ir neigiamoms elektrodų aktyviosios medžiagos dalelėms, todėl elektronai gali būti vedami dvimatėje erdvėje, kad susidarytų didelio ploto laidus tinklas.Taigi šiuo metu jis laikomas idealiu laidžiu agentu.

Suodžiai ir aktyvioji medžiaga turi taškinį kontaktą ir gali prasiskverbti į aktyviosios medžiagos daleles, kad visiškai padidintų aktyviųjų medžiagų panaudojimo santykį.Anglies nanovamzdeliai kontaktuoja su taškine linija ir gali būti įsiterpę tarp aktyviųjų medžiagų, kad susidarytų tinklo struktūra, kuri ne tik padidina laidumą, bet taip pat gali veikti kaip dalinis rišiklis ir grafeno kontaktinis režimas. yra taškas į veidą kontaktas, kuris gali sujungti aktyviosios medžiagos paviršių ir sudaryti didelio ploto laidų tinklą kaip pagrindinį korpusą, tačiau sunku visiškai uždengti aktyviąją medžiagą.Net jei pridedamo grafeno kiekis nuolat didinamas, sunku visiškai panaudoti aktyviąją medžiagą, išsklaidyti Li jonus ir pabloginti elektrodo veikimą.Todėl šios trys medžiagos turi gerą viena kitą papildančią tendenciją.Sumaišius suodžius arba anglies nanovamzdelius su grafenu, kad būtų sukurtas išsamesnis laidus tinklas, galima dar labiau pagerinti bendrą elektrodo veikimą.

Be to, žiūrint iš grafeno perspektyvos, grafeno veikimas skiriasi priklausomai nuo paruošimo metodų: redukavimo laipsnis, lakšto dydis ir suodžių santykis, dispersiškumas ir elektrodo storis – visa tai turi įtakos pobūdžiui. laidžių agentų.Tarp jų, kadangi laidžiojo agento funkcija yra sukurti laidų tinklą elektronų pernešimui, jei pats laidus agentas nėra gerai išsklaidytas, sunku sukurti efektyvų laidų tinklą.Palyginti su tradiciniu suodžių laidžiu agentu, grafenas turi ypač didelį specifinį paviršiaus plotą, o π-π konjugato efektas leidžia lengviau aglomeruoti praktikoje.Todėl pagrindinė problema, kurią reikia išspręsti plačiai taikant grafeną, yra tai, kaip padaryti, kad grafenas sudarytų gerą dispersijos sistemą ir visiškai išnaudotų puikias jo savybes.

 


Paskelbimo laikas: 2020-12-18

Siųskite mums savo žinutę:

Parašykite savo žinutę čia ir atsiųskite mums