超長碳納米管的單分散及應(yīng)用研究——低添加、快充鋰離子電池磷酸鐵鋰正極

研究發(fā)現(xiàn)作為鋰電池新型導(dǎo)電劑的碳納米管隨著長度越長，長程導(dǎo)電能力越強，鋰電池的倍率性能會有巨大提升。但由于超長碳納米管聚集性和穩(wěn)定性難以解決，一直未能廣泛運用。為了解決超長碳納米管聚集性和穩(wěn)定性這一關(guān)鍵科學(xué)問題，四川大學(xué)特聘研究員王延青團隊一直致力于研究并解決這個世界性難題，最終開發(fā)出了一種量產(chǎn)超長碳納米管單分散液（漿料）的工藝和相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備。

量產(chǎn)超長碳納米管單分散液的核心在于通過“高效分散+穩(wěn)定化控制”打破團聚平衡，工藝上需結(jié)合機械力、超聲能與分散劑協(xié)同作用。王延青團隊主要采用共價-非共價聯(lián)合修飾技術(shù)開創(chuàng)非/弱極性/固態(tài)分散，實現(xiàn)了從極性溶劑到非/弱極性溶劑到固態(tài)分散，在國際上首次提出“活性納米碳”的概念，即固態(tài)分散。填補國內(nèi)CNT在非/弱極性體系分散的空白，開創(chuàng)和引領(lǐng)固態(tài)分散新方向（無溶劑分散），最終實現(xiàn)全體系分散。

值得注意的，在研究過程中，王延青團隊以商用磷酸鐵鋰（LFP）為正極，組裝全電池。

中國粉體網(wǎng)將于2025年11月26日在江蘇·常州舉辦“2025高壓實磷酸（錳）鐵鋰技術(shù)大會”。本屆大會將聚焦高壓實磷酸鐵鋰生產(chǎn)工藝優(yōu)化、突破壓實密度極限的材料設(shè)計創(chuàng)新、錳溶出問題的終極解決方案，以及從實驗室到量產(chǎn)的全鏈條工藝優(yōu)化等議題展開交流討論！屆時，來自四川大學(xué)的特聘研究員王延青將作題為《超長碳納米管的單分散及應(yīng)用研究——低添加、快充鋰離子電池磷酸鐵鋰正極》的報告。

報告摘要：以超長碳納米管為代表的新型納米碳材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱以及力學(xué)性能，為研發(fā)低添加、高快充、柔性電池材料等提供了理想的解決方案。碳納米管自身高度聚集的特性限制了其物理化學(xué)加工，限制了碳納米管的實際應(yīng)用。王延青課題組利用獨特的分散工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計，研發(fā)出易于工業(yè)化規(guī)模制備的超長碳納米管單分散/穩(wěn)定技術(shù)。以此為基礎(chǔ)，開發(fā)出了超長碳納米管復(fù)合導(dǎo)電漿料，具有良好的低添加和高倍率充放電性能。

嘉賓信息：

王延青，博士，四川大學(xué)特聘研究員。入選四川大學(xué)“雙百人才工程”B計劃，日本學(xué)術(shù)振興會（JSPS）外國人特別研究員。主要從事碳納米管（CNT）、超長碳納米管和石墨烯（Graphene）材料的研究工作。主要開展了物理化學(xué)修飾、規(guī)模化單分散技術(shù)開發(fā)、導(dǎo)電漿料量產(chǎn)以及其力、熱、電等多功能性能研究，含導(dǎo)熱、電磁屏蔽/吸波、儲能等。獲科研成果獎12項，其中包括山東省科技進步一等獎、國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金、中國專利優(yōu)秀獎等。

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