隨著新能源及儲能市場的飛速發(fā)展，高性能電池的應(yīng)用場景日益多元化，那么對于高安全性、高能量密度以及高循環(huán)壽命的電池需求也在不斷攀升。因此，LG化學(xué)通過研究碳納米管材料解決方案，進一步提升鋰離子電池正負(fù)極材料的導(dǎo)電性能，全面改善電池能量密度、壽命和倍率等問題。
同時，隨著科技的不斷進步，碳納米管材料在環(huán)保、醫(yī)療、智能電子設(shè)備以及儲能系統(tǒng)等新興領(lǐng)域也展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
今天就為大家解讀
作為新一代高效導(dǎo)電劑的
碳納米管(Carbon Nano Tube)
什么是碳納米管
碳納米管(Carbon Nano Tube)是一種碳的同素異形體，具有獨特的圓柱狀結(jié)構(gòu)，主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成。基于石墨烯片層的卷曲角度不同，可分為不同類型；并根據(jù)其形態(tài)或直徑的大小，以金屬或半導(dǎo)體等多種形態(tài)進行使用。
*同素異形體：是指由同樣的單一化學(xué)元素組成，因排列方式不同，而具有不同性質(zhì)的單質(zhì)。
由碳原子構(gòu)成的碳納米管結(jié)構(gòu)
作為新一代創(chuàng)新材料，碳納米管具有與銅、金剛石同等的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，剛度為鋼鐵的100倍。因此，即使添加量少，也可確保優(yōu)異的導(dǎo)電性。同時，其具備卓越的柔韌性、化學(xué)穩(wěn)定性，易與其他材料合成使用。
新一代導(dǎo)電劑
CNT作為鋰離子電池的導(dǎo)電劑，當(dāng)用于電池正極導(dǎo)電材料時，與常用炭黑材料相比，其導(dǎo)電率更高，可減少導(dǎo)電材料用量，并在節(jié)省的空間內(nèi)填充更多的正極材料，從而大幅提升電池容量、壽命和充電效率。
此外，當(dāng)CNT應(yīng)用于硅負(fù)極材料時，在電池充放電的過程中，硅活性物質(zhì)的體積會發(fā)生大幅膨脹現(xiàn)象，CNT仍能構(gòu)建穩(wěn)定、良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，顯著提高電池導(dǎo)電效率和循環(huán)壽命。因此，CNT推動著硅基電池技術(shù)的發(fā)展。
LG化學(xué)碳納米管材料
LG化學(xué)開發(fā)出高導(dǎo)電、高分散的CNT材料，憑借自主技術(shù)研發(fā)的鈷系催化劑，降低了影響電池質(zhì)量的磁性異物含量。
目前，LG化學(xué)已擁有550余項CNT相關(guān)專利，在韓國麗水運營3家CNT工廠，并計劃在韓國大山新增CNT第四工廠，其年產(chǎn)能將達(dá)到3200噸。預(yù)計第四工廠建成后，LG化學(xué)的CNT產(chǎn)能將擴大至目前的兩倍以上，總體規(guī)模達(dá)6100噸。
碳納米管的創(chuàng)新應(yīng)用
除了電池材料的導(dǎo)電劑，CNT還可廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾材料、半導(dǎo)體、航空、醫(yī)藥品、超強纖維和生物傳感器等多個領(lǐng)域。
特別是，CNT可用作電磁屏蔽材料，保護汽車?yán)走_(dá)傳感器、模組等，吸收車道保護輔助系統(tǒng)(LKAS)、盲點監(jiān)測系統(tǒng)(BSD)等自動駕駛功能中引起不規(guī)則干擾的信號和電磁波。
此外，LG化學(xué)還研發(fā)出添加CNT、可替代金屬的靜電噴涂塑料，用于汽車前擋泥板、保險杠、后視鏡等。在改善零部件性能的同時，助力汽車減重增效，實現(xiàn)汽車輕量化材料的發(fā)展。
*靜電噴涂塑料：讓油漆(涂料)與零部件通電，利用靜電的粘附性上色。具有消耗少、環(huán)保、不受大小或形狀限制、漆膜均勻等特點。
未來，LG化學(xué)將繼續(xù)研發(fā)高性能的碳納米管材料，不斷擴大業(yè)務(wù)規(guī)模；并憑借純硅負(fù)極材料、全固體電解質(zhì)和氣凝膠等創(chuàng)新材料技術(shù)，鞏固其在電池材料市場的競爭優(yōu)勢，進一步開拓高潛力的新興市場。
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