单壁碳纳米管正极:优异的放电倍率,能量密度,循环寿命和安全性


竞争激烈的锂离子市场对性能的需求

随着日益高涨的电池能量密度要求,更快速的充电,更高的功率,更长的使用寿命以及来自新兴巨型电动汽车行业的安全要求,要求锂电池制造商为其生产的电池选择最佳材料。 只有这样,才有可能在竞争中生存,不被“淘汰出局”。 因此,性能至关重要。

TUBALL™单壁碳纳米管

TUBALL™ 单壁碳纳米管(或单壁碳纳米管)是高导电性材料,可用于锂电池配方中。由于单壁碳纳米管独特的性能,如高长径比、高柔性以及在活性材料内部创建发达的导电、增强网络的能力,使其即使在超低添加量时也能提高锂电池的性能。

工作原理

从SEM图像上可以清楚地看到,即使NCM 811活性材料中0.08%的TUBALL™单壁碳纳米管也能完美覆盖活性材料表面并将颗粒连接在一起。

性能优势

由于其独特的内在特性,单壁碳纳米管的性能优于竞争对手,并显著改善了锂电池的放电功率、能量密度、附着力以及安全性。这是锂电池正极的其他传统导电添加剂(炭黑或多壁碳纳米管)无法实现的。

更高的放电功率

与其他导电助剂相比,单壁碳纳米管具有优异的导电性,因此通过在正极中使用TUBALL™,可以同时实现快速放电和高电池容量。

更高的能量密度

低于0.1%的TUBALL™单壁碳纳米管添加量即可提供更高的能量密度,比作为导电添加剂的多壁碳纳米管或炭黑添加量低10-60倍。 在目前电动汽车电池包中,仅100 g的TUBALL™单壁碳纳米管就可代替5 kg的导电炭黑。

更高的正极附着力

单壁碳纳米管网络将正极材料颗粒连在一起,从而提高了颗粒之间的连接强度。

安全

作为可用于锂电池配方中的导电材料,添加少量的TUBALL™单壁碳纳米管可以降低电池内阻(DCR)。即使在多个电池充放电循环和电池存储周期之后,仍可在正极材料内保持稳定的TUBALL™单壁碳纳米管网络,从而使高温存储和循环后内阻也保持在较低水平。

电池内阻越低,则积聚的温度就越低;最终,电池着火的风险就越小。 这是TUBALL™单壁碳纳米管带来的重要的安全益处。

通过TUBALL™单壁碳纳米管实现的性能

为了促进单壁碳纳米管在LCO、LFP和基于NCM的正极以及其他类型的正极中的应用,奥科希艾尔开发了 TUBALL™ BATT 即用型产品,该产品包含不同液体载体中分散充分的纳米管,可以在标准制造过程中方便地进行混合。 

正极用TUBALL™ BATT的特性: 

  • 通过使用更高含量的活性物质,实现能量密度最大化
  • 更高的安全性:更低的电池电阻,进而更低的温度
  • 高放电率时功率更大
  • 更好的电极附着力

对于负极,TUBALL™解决了硅负极的主要问题:循环寿命差。

如需获得有关TUBALL™ BATT的更多详细信息,请单击下面的产品卡或与我们联系。


相关产品

BATT NMP
Tuball
BATT NMP
单壁碳纳米管在NMP中的分散液,可用作锂离子电池的导电剂

应用

储能

材料

正极

载体

NMP(N-甲基吡咯烷酮)、PVDF(聚偏氟乙烯)、其他

BATT NMP

相关视频

电极内的纳米管

TUBALL单壁碳纳米管赋能锂电池的现在和未来


联系我们,根据实际应用需求获取样品

联系我们

Scientific validation

  • Anode & Cathode

    High areal capacity battery electrodes enabled by segregated nanotube networks

    High thickness and specific capacity leads to areal capacities of up to 45 and 30 mAh cm−2 for anodes and cathodes, respectively. Combining optimized composite anodes and cathodes yields full cells with state-of-the-art areal capacities (29 mAh cm−2) and specific/volumetric energies (480 Wh kg−1 and 1,600 Wh l−1).


    Published:
  • Cathode

    Rational design of a high-energy LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 cathode for Li-ion batteries

    Replacing Denka black with SWCNT allows to reduce the carbon content to 0.2 wt% to further increase the energy density, and 2 wt% of PVDF was shown to benefit the cycling stability due to the mitigated PVDF-induced side reactions from its direct contact with NCA particles.


    Published:
  • Cathode

    Quantifying the effect of electrical conductivity on the rate-performance of nanocomposite battery electrodes

    100 μm thick electrodes with mass loadings 2 of ∼15 mg/cm2 were produced. While carbon black or graphene loadings of >10 wt % are required to reach OOP conductivities of 1 S/ m, this level can be achieved with ∼1 wt % of carbon nanotubes.


    Published:
  • Anode & Cathode

    Constructing a Highly Efficient Aligned Conductive Network to Facilitate Depolarized High-Areal-Capacity Electrodes in Li-Ion Batteries

    With minimum inactive components (i.e., binder and conductive agents), the proposed electrode structure delivers good cycling stability and rate capability under high areal loading (as high as 200 mg cm−2).


    Published: