? 導(dǎo)電添加劑作為鋰離子電池的重要組成部分，雖然成分雖小，但在很大程度上影響著鋰離子電池的性能，對提高電池的循環(huán)性能、容量發(fā)揮、倍率性能有著非常重要的作用。
一、導(dǎo)電助劑的作用
導(dǎo)電助劑的主要作用是提高電導(dǎo)率，以保證電極具有良好的充放電性能，制版時通常會添加一定量的導(dǎo)電助劑，在活性物質(zhì)之間，且活性物質(zhì)之間有集微電流的作用，降低電極接觸電阻，加速電子移動速率。此外，導(dǎo)電助劑還可以改善電極片的加工性，促進(jìn)電解液向電極片的浸潤，還可以有效提高鋰離子在電極材料中的遷移速率，減少極化，從而提高電極的充放電效率和鋰電池的使用壽命。
二、導(dǎo)電助劑含量對電性能的影響
導(dǎo)電劑在電極中的作用是提供電子運動通道，導(dǎo)電劑含量合適才能獲得較高的放電容量和較好的循環(huán)性能，含量過低會導(dǎo)電通道較少，不利于大安培電流充放電；如果導(dǎo)電助劑的含量過高，則活性物質(zhì)的相對含量減少，電池容量降低。
導(dǎo)電添加劑的存在會影響電解液在電池系統(tǒng)中的分布，由于鋰離子電池的空間限制，電解液的注入量受到限制，一般處于貧液狀態(tài)，而作為電池電解液系統(tǒng)內(nèi)部連接是陰極等離子體，鋰離子電池的分布對液相擴(kuò)散有至關(guān)重要的影響，當(dāng)電極一端導(dǎo)電添加劑含量過高時，電解液會在該極富集，鋰離子另一極傳輸過程慢，極化度高，反復(fù)循環(huán)后容易失效，從而影響電池的整體性能。
三、鋰離子電池常用導(dǎo)電添加劑
鋰離子電池常用的導(dǎo)電添加劑可分為傳統(tǒng)導(dǎo)電添加劑（如炭黑、導(dǎo)電石墨、碳纖維等）和新型導(dǎo)電添加劑（如碳納米管、石墨烯及其混合導(dǎo)電漿料等 ）。
①炭黑
炭黑在掃描電鏡下呈鏈狀或葡萄狀，單個炭黑顆粒具有非常大的比表面積（700m2/g）。炭黑顆粒的高比表面積和緊密堆積有利于緊密結(jié)合。顆粒之間接觸，在電極中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，有利于電解液的吸附，提高離子電導(dǎo)率。
比表面積較大的工藝難以分散，具有較強(qiáng)的吸油性，應(yīng)通過改進(jìn)活料、導(dǎo)電助劑混合工藝來提高其分散性，并控制炭黑用量在一定范圍內(nèi)（通常低于1.5%），在電池中可以起到吸液和保液的作用。
②導(dǎo)電石墨
石墨導(dǎo)電添加劑基本為人造石墨，與人造石墨負(fù)極材料相比，人造石墨作為導(dǎo)電添加劑，具有較小的粒度，同時具有良好的導(dǎo)電性，其顆粒接近活體材料顆粒尺寸，顆粒與顆粒之間呈點接觸形式導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間可以形成一定的規(guī)模，提高負(fù)極的導(dǎo)電率的同時可以提高負(fù)極的容量。
③碳纖維（VGCF）
導(dǎo)電碳纖維具有線性結(jié)構(gòu)，易于在電極中形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性，從而減少電極極化，降低電池內(nèi)阻，提高電池性能。在以碳纖維作為導(dǎo)電添加劑的電池中，帶電物質(zhì)與導(dǎo)電助劑的接觸形式為點線接觸。與導(dǎo)電炭黑和導(dǎo)電石墨之間的點線接觸形式相比，這種接觸形式不僅有利于提高電極導(dǎo)電率，而且可以減少導(dǎo)電添加劑的用量，提高電池容量。
④碳納米管（CNT）
碳納米管可分為單壁碳納米管和多壁碳納米管，碳納米管和纖維的一維結(jié)構(gòu)類似長柱，內(nèi)部中空。碳環(huán)可以形成共軛效應(yīng)，少量的碳環(huán)可以形成共軛效應(yīng)。導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)與活性物質(zhì)充分連接，有利于提高電池的容量和循環(huán)穩(wěn)定性。碳納米管良好的導(dǎo)熱性有助于電池的散熱，減少內(nèi)部極化，因此可以提高電池的高、中性。提高電池的低溫性能和安全性，延長電池的使用壽命。
然而，碳納米管作為導(dǎo)電添加劑存在兩個問題：合成過程中存在金屬催化劑殘留。電池在高電位充放電過程中，金屬雜質(zhì)容易氧化并沉淀在負(fù)極表面，造成電池內(nèi)部微短路，電池自放電嚴(yán)重，甚至發(fā)生安全事故；碳納米管之間較強(qiáng)的范德華力導(dǎo)致活性材料難以均勻分散，阻礙了導(dǎo)電性能的發(fā)揮。
⑤石墨烯
石墨烯作為一種新型導(dǎo)電添加劑，具有“至軟至薄至密”的特性，由于其獨特的層狀結(jié)構(gòu)（2D）結(jié)構(gòu)，與活性物質(zhì)的接觸為點-面接觸而不是一次接觸。規(guī)則的點接觸形式，這樣就可以最大限度地發(fā)揮導(dǎo)電添加劑的用途，比如減少導(dǎo)電添加劑的用量，通過提高鋰離子電池的容量。
與傳統(tǒng)導(dǎo)電添加劑相比，石墨烯導(dǎo)電添加劑可以更有效地降低正負(fù)極材料顆粒之間的接觸阻抗，提高整體電極的導(dǎo)電性能。但由于其成本高、分散困難等缺點由于阻礙了鋰離子的傳輸，石墨烯尚未完全應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用。
⑥二元、三元導(dǎo)電漿料
在最新的研究進(jìn)展中，一些鋰離子電池選擇的導(dǎo)電添加劑是CNT、石墨烯、導(dǎo)電炭黑兩種或三種之間的混合漿料。將導(dǎo)電添加劑組合成導(dǎo)電漿料是工業(yè)應(yīng)用的需求，也是相互合作的結(jié)果無論是炭黑、石墨烯還是CNT，單獨使用時都很難分散。若想與帶電物料混合均勻，需在攪拌電極漿料前將其分散后再使用。
四、導(dǎo)電助劑的應(yīng)用及前景
上述每種導(dǎo)電助劑都有其各自的優(yōu)點。未來導(dǎo)電助劑的發(fā)展將重點關(guān)注以下四個方面：
1、導(dǎo)電助劑在水體系或NMP有機(jī)體系溶劑中應(yīng)具有良好的分散性；
2、通過與碳納米管、石墨烯等高導(dǎo)電率的新型碳材料結(jié)合，降低導(dǎo)電添加劑的比例，提高性能；
3、增加比表面積和電解液吸附能力，進(jìn)一步提高電極片的離子電導(dǎo)率。
4、與傳統(tǒng)材料相比，碳納米管和石墨烯復(fù)合材料都迫切需要降低成本以滿足實際需求。
