日本花王開發LiB正極導電材料用分散劑

 

刊登日期:2020/11/23
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日本花王(Kao)開發了一項鋰離子電池(LiB)正極材料的導電材料用分散劑,將可應用於碳黑、奈米碳管(CNT)的分散。利用花王的新分散劑,能促進正極漿料的高濃度化,減少溶劑使用量,進而有助於削減揮發性有機化合物(VOC)與二氧化碳。此外,也將可望達到電池的高容量化、長期可靠性,以及提高安全性之目的。

花王開發的導電材料用分散劑在吸附基、分散基、機能部位進行了分子設計,因此能選擇性地吸附導電材料,實現效率良好的分散性。新分散劑的最大特徵在於能溶解於正極使用的溶媒–甲基異呲喀酮(N-Methyl-2-pyrrolidone;NMP)之中,但不溶解於電解液,故不會在電池內部引發副反應,因此對於LiB製造業者而言,新分散劑可說是一項無缺點,且能提高生產性與電池性能之材料。

新分散劑的性能方面,利用乙炔黑(Acetylene Black)與奈米碳管(CNT)進行評估後,確認皆呈現良好結果。在乙炔黑的電解液溶解性試驗中,以泛用分散劑–聚乙烯吡咯啶酮(PVP)與花王的新分散劑進行比較後,確認新分散劑幾乎不會溶解於電解質中,對電池的不良影響極少。另在循環伏安法(Cyclic Voltammetry)的電流測定中,以無分散劑、花王新分散劑、PVP等3種進行實證比較後,新分散劑顯示在高電壓領域也不會分解的狀態,且與PVP相比,新分散劑對於直流電阻不會產生影響。

此外,在與奈米碳管的分散評估中,相較於PVP,新分散劑呈現較低黏度,且確認在電池性能上具有低電阻的特徵,將可望促進CNT的分散,以及電池的低電阻化、高容量化。


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯
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