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下載方案

隨著新能源汽車的不斷發(fā)展，電動(dòng)車滲透率逐漸提高，消費(fèi)者對(duì)于電動(dòng)車的續(xù)航能力、充電時(shí)效等重要性能指標(biāo)有著更高的要求。進(jìn)一步提高電池能量密度、提升電池充電速率成為各新能源車企未來(lái)持續(xù)發(fā)力的方向。2022 年，國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)仍以常規(guī)類導(dǎo)電劑（炭黑）為主，而碳納米管導(dǎo)電劑的占比約為 24%。隨著近年來(lái)碳納米管導(dǎo)電劑的產(chǎn)能不斷提升，加之頭部企業(yè)導(dǎo)入驗(yàn)證新型導(dǎo)電劑的進(jìn)度加快，碳納米管導(dǎo)電劑憑借持續(xù)提高的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，在動(dòng)力電池領(lǐng)域的滲透率在不斷提升。

導(dǎo)電漿料是將導(dǎo)電劑顆粒均勻分散于溶劑中所形成的顆粒懸浮液，導(dǎo)電炭黑和碳納米管是兩種常用的導(dǎo)電劑，在鋰電池行業(yè)中的應(yīng)用最為普遍。然而，炭黑顆粒和碳納米管粉體的顆粒比表面積大，很容易在漿料中形成團(tuán)聚，因此，導(dǎo)電漿料的分散性就成為評(píng)價(jià)漿料性能的重要指標(biāo)。常規(guī)的BET方法只能給出干粉的比表面積值，而無(wú)法用于直接評(píng)價(jià)漿料中的顆粒分散性。激光粒度法的測(cè)試則需要首先對(duì)漿料稀釋幾百甚至上千倍，而這會(huì)顯著地改變漿料的原始狀態(tài)，原本團(tuán)聚的顆粒在稀釋后可能會(huì)分散得很好，因此，用激光粒度法也無(wú)法準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)出導(dǎo)電漿料的分散性好壞。

為了解決這些難題，我們發(fā)展了一種新的漿料分散性表征技術(shù)：核磁共振法。它通過(guò)測(cè)試漿料中溶劑的核磁信號(hào)，計(jì)算出溶劑的弛豫時(shí)間或弛豫譜，用來(lái)研究顆粒在漿料中的潤(rùn)濕性及分散性。核磁共振法具有非侵入性、對(duì)漿料濃度及顏色都不敏感、測(cè)量快、精度高、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，可以直接測(cè)量未經(jīng)稀釋的漿料。我們以導(dǎo)電漿料（導(dǎo)電炭黑和碳納米管）為研究對(duì)象，利用核磁共振技術(shù)為工具，通過(guò)測(cè)量導(dǎo)電漿料的弛豫時(shí)間和弛豫譜，來(lái)定量地評(píng)價(jià)不同分散程度的導(dǎo)電漿料，揭示出炭黑顆粒和碳納米管材料的重大差異，為導(dǎo)電漿料的檢測(cè)和評(píng)價(jià)提供一種準(zhǔn)確、快速、便捷的新方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分：

1.1 材料與設(shè)備

三種導(dǎo)電炭黑顆粒，比表面積為62~67m²/g；三種碳納米管粉體，比表面積在90~260m²/g之間；NMP溶劑；PVDF粘接劑；磁力攪拌分散設(shè)備JEIO TECH TM-18Q；分散均質(zhì)分析測(cè)試儀LISICO LS-1（圖1）。

圖1 LISICO 分散均質(zhì)分析測(cè)試儀

1.2 漿料制備：

首先，制備1%濃度的PVDF溶液，將稱好的PVDF粉末加入到盛有NMP溶劑的試劑瓶中，再將試劑瓶放到磁力攪拌器上充分?jǐn)嚢瑁?/span>40℃下攪拌4小時(shí)，轉(zhuǎn)速1000rpm），待PVDF粉末溶解于NMP溶劑后，得到PVDF溶液。

然后，……（下載看全文）

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