随着动力汽车、电动工具、无人机、轨道交通等行业对高功率锂电池的需求飞速增长，各大电池工厂纷纷摩拳擦掌，通过纳米材料、电解液和导电剂等材料的升级换代，不断提高锂电池功率。在6月7号举办的高功率先进电池研讨会上，来自OCSiAl的锂电池项目研发经理张修胜先生介绍了TUBALL™单壁碳纳米管在高功率电池应用中的主要优势。
单壁碳纳米管在正极上的应用
单壁碳纳米管在极片内部分布的SEM图显示单壁碳纳米管非常良好的包裹在LCO活性材料表面，同时单壁碳纳米管在不同的活性材料颗粒之间搭建一个良好的三维导电网络。同样在NCM811体系中，单壁碳纳米管具有相同的包裹特性。
那么在NCM811体系里面添加多少单壁碳纳米管比较合适呢？
浓度梯度实验测试结果显示随着单壁碳纳米管添加量的提高，电荷转移阻抗逐渐下降的，特别是当单壁碳纳米管从万分之一提高到万分之五，阻抗快速下降，当进一步增加单壁碳纳米管之后，阻抗已经趋于平稳，降低幅度是逐渐变小。因此，结果表明当单壁碳纳米管添加量大于等于万分之五，就可以形成完善的三维导电网络了。
既然单壁碳纳米管具有如此高的电导率，那么是否可以降低总的导电剂量呢？
这里我们又做了另外一个实验，采用少量单壁碳纳米管添加去替代部分导电炭黑，同样做了EIS测试。结果表明，即使碳黑添加量从原来2%下降到现在1%，少量添加单壁碳纳米管依然可以大幅度降低极片电荷转移阻抗。
一般电荷转移阻抗的降低，有助于提升电池的功率性能。
为此我们做了不同倍率放电的测试，从测试结果可以看到随着放电倍率的增加可以看到单壁碳纳米管加入会显著的提升容量的保持率，跟对比组相比，在大倍率5C下容量保持率提升显得更加明显。除了对于倍率放电影响之外，单壁碳纳米管对电池DCR下降也是非常明显的，测试过我们单壁碳纳米管的专家同行已经很熟悉了。
单壁碳纳米管对于电池循环周期中DCR变化有什么影响？
根据实验室内部做的软包测试，电池容量大概1.5Ah，我们比较了电池在45度循环下，不同循环圈数之后DCR增长速度。从测试结果可以看到不管是经历了250圈，400圈，580圈循环之后，我们加入了单壁碳纳米管之后电池DCR增长速度始终低于对比组的，说明单壁碳纳米管三维导电网络在电池循环过程中依然可以完好的保存下来，提供足够的导电子能力。
另外，我们应客户项目需求在高压实和高涂覆厚度LFP体系做了初步的探索和测试。加入单壁碳纳米管之后，无论在常温，还是低温下，DCR都小于对比组，特别是低温20度，DCR对比更明显。此外，实验室做了初步的尝试，在高压时和厚磷酸铁锂电极里添加了千分之二的单壁碳纳米管的循环性能测试，初步的循环结果表明，经过3700周循环之后，磷酸铁锂电池并没有发生明显的容量衰减，后续我们实验室也会进一步探索单壁碳纳米管对高压实和高涂覆厚度磷酸铁锂电池体系极片以及电化学性能的测试。
产品介绍
针对正极和负极的运用，目前有两款商业化的产品TUBALL™ BATT分别为油系和水系。油系是0.4%的单壁碳纳米管和2%的PVDF ，水系是0.4%的单壁碳纳米管和0.6%的CMC。同时，关于金属杂质，我们正负极均采用纯化后的碳管。目前，粉体金属杂质<1%，浆料<40ppm，能够完好的满足客户的使用需求。
此外OCSiAl持续进行新产品TUBALL™ BATT开发，致力于给客户带来更好的产品。
正极应用
一种是TUBALL™ BATT高固含单壁碳纳米管分散液，可以将单壁碳纳米管浓度提高到1%且不影响分散。
二是更高分散TUBALL™ BATT单壁碳碳纳米管分散液，我们一直致力于提高单壁碳纳米管的分散性能，给客户带来更好的产品。
负极应用
目前可以把TUBALL™单壁碳纳米管浓度从0.4%提高到0.8%，本季度末可以向客户提供测试样品。此外针对客户不同需求，可提供相应的定制化服务，针对客户体系的不同，定制相应分散剂的产品，同时提高不同固含以及更高纯度碳管的分散液供客户使用。
此外，OCSiAl一直非常注重TUBALL™单壁碳纳米管粉体以及浆料生产过程中的质量管理体系，目前，已经取得ISO以及VDA等质量管理体系认证，确保为客户带来高品质和高稳定性的产品。
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