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在锂电池的制作过程中,通过添加适量的导电剂,用导电剂填充满活性材料颗粒之间的空隙,使得活性材料与导电剂之间形成有效接触,从而在活性材料中形成有效的导电网络,改善其导电性能。
导电剂作为锂电池主要原材料之一,其在锂电池材料成本中占比约5%,通过少量添加就能明显改善其导电性、循环寿命、能量密度等性能,因此成为电池企业及材料企业关注的热点。
锂电池原材料成本构成
目前常用的锂离子电池导电剂有炭黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯等,其中以Super-P-Li、科琴黑、乙炔黑为代表的炭黑为颗粒状导电剂,其与活性材料之间形成的是点接触,而碳纳米管与活性材料形成的是线接触,能进一步提升其导电性能,同时碳纳米管良好的导热性还有利于电池充放电时的散热,减少电池的极化,提高电池的高低温性能,延长电池循环寿命,因此,未来碳纳米管将逐渐替代常规炭黑类导电剂,其在锂离子电池领域的应用将逐渐增多。
碳纳米管导电剂与炭黑导电剂性能对比
数据来源:高工产研锂电研究所(GGII)
碳纳米管导电浆料市场分析
2014年之前,中国新能源汽车市场仍处于起步阶段,炭黑类导电剂占据大部分锂电池导电剂市场。
2014年开始,动力电池受新能源汽车市场需求带动,产销量大幅增长,碳纳米管导电剂能明显提升磷酸铁锂体系和三元体系动力电池能量密度,应用逐渐增多。
据高工产研锂电研究所(GGII)调研统计,2016年中国碳纳米管导电浆料产量同比增长83.4%,达1.52万吨。
市场规模分析及预测(万吨)
注:以碳纳米管导电剂(粉体)出售的产品,均以5%固含量换算成碳纳米管导电浆料统计数据
2014-2022年中国碳纳米管导电浆料
数据来源:高工产研锂电研究所(GGII)