随着
新能源及储能市场的飞速发展,高性能电池的应用场景日益多元化,那么对于高安全性、高能量密度以及高循环寿命的电池需求也在不断攀升。因此,LG化学通过研究碳纳米管材料解决方案,进一步提升锂离子电池正负极材料的导电性能,全面改善电池能量密度、寿命和倍率等问题。
同时,随着科技的不断进步,碳纳米管材料在环保、医疗、智能
电子设备以及储能系统等新兴领域也展现出广阔的应用前景。
今天就为大家解读
作为新一代高效导电剂的
碳纳米管(Carbon Nano Tube)
什么是碳纳米管
碳纳米管(Carbon Nano Tube)是一种碳的同素异形体,具有独特的圆柱状结构,主要由呈六边形排列的碳原子构成。基于石墨烯片层的卷曲角度不同,可分为不同类型;并根据其形态或直径的大小,以金属或半导体等多种形态进行使用。
*同素异形体:是指由同样的单一化学元素组成,因排列方式不同,而具有不同性质的单质。
由碳原子构成的碳纳米管结构
作为新一代创新材料,碳纳米管具有与铜、金刚石同等的导电性和导热性,刚度为钢铁的100倍。因此,即使添加量少,也可确保优异的导电性。同时,其具备卓越的柔韧性、化学稳定性,易与其他材料合成使用。
新一代导电剂
CNT作为锂离子电池的导电剂,当用于电池正极导电材料时,与常用炭黑材料相比,其导电率更高,可减少导电材料用量,并在节省的空间内填充更多的正极材料,从而大幅提升电池容量、寿命和充电效率。
此外,当CNT应用于硅负极材料时,在电池充放电的过程中,硅活性物质的体积会发生大幅膨胀现象,CNT仍能构建稳定、良好的导电网络,显著提高电池导电效率和循环寿命。因此,CNT推动着硅基电池技术的发展。
LG化学碳纳米管材料
LG化学开发出高导电、高分散的CNT材料,凭借自主技术研发的钴系催化剂,降低了影响电池质量的磁性异物含量。
目前,LG化学已拥有550余项CNT相关专利,在韩国丽水运营3家CNT工厂,并计划在韩国大山新增CNT第四工厂,其年产能将达到3200吨。预计第四工厂建成后,LG化学的CNT产能将扩大至目前的两倍以上,总体规模达6100吨。
碳纳米管的创新应用
除了电池材料的导电剂,CNT还可广泛应用于汽车内外饰材料、半导体、航空、医药品、超强纤维和生物
传感器等多个领域。
特别是,CNT可用作电磁屏蔽材料,保护汽车雷达传感器、模组等,吸收车道保护辅助系统(LKAS)、盲点监测系统(BSD)等自动驾驶功能中引起不规则干扰的信号和电磁波。
此外,LG化学还研发出添加CNT、可替代金属的静电喷涂塑料,用于汽车前挡泥板、保险杠、后视镜等。在改善零部件性能的同时,助力汽车减重增效,实现汽车轻量化材料的发展。
*静电喷涂塑料:让油漆(涂料)与零部件通电,利用静电的粘附性上色。具有消耗少、环保、不受大小或形状限制、漆膜均匀等特点。
未来,LG化学将继续研发高性能的碳纳米管材料,不断扩大业务规模;并凭借纯硅负极材料、全固体电解质和气凝胶等创新材料技术,巩固其在电池材料市场的竞争优势,进一步开拓高潜力的新兴市场。