碳納米管的發(fā)展將加速傳統(tǒng)鋰電池導電劑材料的更新

來源：存能電氣  日期：2020-04-10 16:14  瀏覽量：次

碳納米管的發(fā)展將加速傳統(tǒng)鋰電池導電劑材料的更新。中國即將進入新能源汽車新時代，而隨著新能源動力汽車和智能電子應(yīng)用產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，對二次鋰離子電池的要求也越來越高。在鋰電池領(lǐng)域，碳納米管憑借其優(yōu)越的導電性能，作為一種新型導電劑被鋰電池生產(chǎn)企業(yè)所廣泛使用，用來提升鋰電池的能量密度及改善循環(huán)壽命。

碳納米管作為鋰電池導電劑材料的優(yōu)勢

鋰離子電池活性材料為顆粒狀，導電劑必須填充活性物質(zhì)的間隙，使導電劑與活性物質(zhì)充分接觸，才能提高導電性能。

導電劑作為鋰電池的關(guān)鍵輔材，起著增加活性物質(zhì)導電接觸的作用。作為一種新型材料，碳納米管自被發(fā)現(xiàn)以來就因為其優(yōu)異的電學、力學、化學等性能，在多個領(lǐng)域中顯示出巨大的應(yīng)用潛能。相對于傳統(tǒng)導電劑而言，碳納米管具備更好的導電性能。

此外，碳納米管的儲鋰容量，遠大于天然石墨、人造石墨和無定形碳等傳統(tǒng)碳材料，因此，使用碳納米管作為鋰電池導電劑，可以大幅度提升鋰電池容量、電池循環(huán)壽命。

碳納米管加速傳統(tǒng)鋰電池導電劑材料的更新

目前碳納米管最廣的應(yīng)用范圍是作為導電劑加入到鋰電池材料中。產(chǎn)業(yè)界綜合產(chǎn)品性能、經(jīng)濟性等因素逐步選擇用碳納米管代替炭黑，碳納米管在導電劑中18年占比32%，較14年提升18%，隨著技術(shù)成熟預(yù)計替代效應(yīng)將會持續(xù)且更為顯著。增量角度看，受到新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈強勢驅(qū)動，導電劑市場持續(xù)爆發(fā)。

新能源汽車的快速發(fā)展以及動力鋰電池能量密度的提高將加速公司產(chǎn)品對傳統(tǒng)導電劑的替代，帶動碳納米管導電漿料產(chǎn)品需求量高速增長。國內(nèi)動力鋰電池用碳納米管導電漿料市場產(chǎn)值將超過30億元。儲能鋰電池未來應(yīng)用成本將逐漸降低，市場也將快速增長，成為帶動碳納米管導電漿料市場增長的主要因素之一；高端數(shù)碼電池領(lǐng)域增勢將依舊強勁，對高能量密度型的碳納米管導電漿料的需求也將逐漸增多。

碳納米管市場空間廣闊

在鋰電池領(lǐng)域，碳納米管具備更好的導電性能，作為一種新型導電劑被鋰電池生產(chǎn)企業(yè)所廣泛使用，用來提升鋰電池的能量密度及改善循環(huán)壽命。碳納米管的用量僅為傳統(tǒng)導電劑的1/6~1/2，是鋰離子電池朝向高能量密度方向發(fā)展的合適電極材料。碳納米管導電劑已經(jīng)跨過產(chǎn)業(yè)化鴻溝，產(chǎn)品即將迎來放量增長，預(yù)計2023年全球碳納米管在鋰電池領(lǐng)域需求量將達到19.06萬噸，未來5年復(fù)合增長率達到40.80%。

2018年國內(nèi)碳納米管導電劑在動力鋰電池的滲透率為31.8%，預(yù)計2023年將提升至82.2%；屆時全球及中國動力鋰電池用碳納米管導電漿料市場產(chǎn)值分別將逾45、30億元，復(fù)合年均增長率分別達到40.3%、32%。2018年國內(nèi)碳納米管導電劑在數(shù)碼電池領(lǐng)域的滲透率為18%，預(yù)計2023年將提升至31.9%；屆時全球及中國市場產(chǎn)值將分別達7.52億、3.15億，復(fù)合年均增長率分別達到15.1%、5.4%。

碳納米管在實際應(yīng)用中仍然存在不可逆容量大，電壓范圍寬以及電壓滯后明顯的問題。同時由于成本方面的問題，碳納米管離實際應(yīng)用仍然會有很長的路要走，但是作為一種導電劑添加，提高電極的導電性，降低鋰電池極化，已經(jīng)在實際生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。