复合导电添加剂对磷酸铁锂电池性能有什么影响

磷酸铁锂材料由于具有成本低、环境相容性好、比容量较高、稳定性好等优点，成为一种极具应用潜力的锂离子电池正极材料。由于磷酸铁锂材料的导电率低，在配料时需加入一定量的导电剂，导电剂比表面积大，单位质量颗粒多，有利于在电极中开成链式导电网络，从而提高电极的导电率，有助于磷酸铁锂的容量发挥和降低电池极化内阻。

常规生产中，一般采用SP和KS-6导电添加剂来提高极片的导电性和改善极片的柔韧性。碳纳米管（CNT）的电导率较高且具有一维结构，以碳纳米管为导电添加剂可以显着提高正极的导电性。与颗粒状导电剂相比，纤维状导电剂，如气相法生长碳纤维、碳纳米管等，有较大的长径比，有较大的比表面积和好的导电导热性能，有利于形成导电网络，且导电性更好。实验表明，若在纤维状导电剂中加入颗粒状导电剂，就可以相得益彰，发挥每种材料的优势。

Thorat等人以碳纤维（CF）为导电添加剂，电极构成为8%碳纤维、84%磷酸铁锂和8%聚偏氟乙烯，制作的2048型电池最大充电比功率为3882W/kg；锂等通过固相混合了碳纳米管、磷酸铁锂粉体和粘结剂，所得电极在0.1C的放电比容量比加碳纤维时约高20mAh/g，在1.0C倍率下放电比容量超过146mAh/g。

北京理工大学的邓龙征、吴锋等专家提出，在磷酸铁锂电池正极材料中采用1%CNT+3%superP+1%KS-6复合添加剂，可以发挥复合添加剂的协同作用，可以有效提高电芯的整体性能。实验数据表明，电芯分容比容量达到146.32mAh/g，高于采用CNT+superP复合添加剂的电芯分容比容量139.06mAh/g；前者电芯分容后内阻平均值为1.0mΩ，而后者是3.25mΩ。此外，添加CNT+SP+KS-6复合添加剂电芯的自放电小，电池循环性能优良，电池经过2165次循环，容量保持率为91.78%，电池循环寿命预计可达4000以上（80%DOD），可以满足动力电池和储能电池的需求。