隨著科技的進步，碳納米管（Carbon Nanotubes，CNT）已經逐漸引領鋰電池領域的革新浪潮。傳統導電劑的替代者，碳納米管以其卓越的性能特點，包括優異的導電導熱性能、阻酸抗氧化性、低阻抗等，成為提高鋰電池能量密度、實現快充快放和提升循環壽命的關鍵輔材。在過去的幾年里，碳納米管導電漿料的需求急劇增長，尤其是在下游動力電池企業中，為碳納米管導電劑的市場帶來了蓬勃發展。

性能優勢

傳統導電劑主要包括炭黑、導電石墨、氣相生長碳纖維（VGCF）、碳納米管和石墨烯等，其中碳納米管作為一種一維量子材料，具有獨特的六邊形結構，擁有出色的導電導熱性能和阻酸抗氧化性能。相較于傳統導電劑，碳納米管具有以下突出特點：

低阻抗

在鋰電池中，阻抗是一個關鍵參數，它影響著電池的充放電效率和功率輸出。阻抗越低，電池在高電流下的性能就越好。碳納米管具有非常低的阻抗，這意味著它們在電流傳輸過程中幾乎沒有能量損失。與傳統的導電劑相比，碳納米管的電導率約為 10^8 S?m-1，遠高于大多數材料，包括金屬。這種高電導率使得電池能夠更高效地傳輸電流，降低電池內部的電阻，從而提高電池的充放電效率。

機械穩定性

碳納米管具有出色的機械強度和柔韌性。在鋰電池的循環充放電過程中，電極材料可能會發生體積變化，而碳納米管能夠承受這種變化，減少電極材料的顆粒斷裂和結構損壞。

抗氧化性

碳納米管具有很好的抗氧化性能，不易受到氧化或腐蝕。在循環過程中，電極材料常常會發生與電解液中氧化物的反應，但碳納米管能夠抵御這種氧化反應，保持其結構的穩定性。

高比表面積

碳納米管擁有高比表面積，提供更多的活性位點，有助于電化學反應的進行。這種高比表面積可以增加電極與電解液的接觸面積，提高電極的電化學活性，有助于維持電池性能的穩定。

電子傳遞性

碳納米管具有良好的電子傳遞性，電子能夠在其表面迅速傳遞。這種快速的電子傳遞性有助于維持電池的高效率充放電，減少電子在電極材料內部的阻礙，降低電阻，提高能量轉化效率。

低添加量、高能量密度

相較于傳統炭黑導電劑，碳納米管的添加量降至0.8%-1.5%。低添加量不僅節省了空間，提高了正極活性物質的充填程度，還增加了電池的能量密度,在高分子材料中也常有應用。

應用領域

電子行業

碳納米管作為導電劑可以大幅提高集成電路的性能，同時具有更小的體積和較輕的質量，有望替代傳統硅片。

醫療領域

碳納米管技術被用于制造納米機器人，可用于血液中的治療，實現單個蛋白質分子的檢測，同時可制備無害的造影劑，使醫學成像更為清晰。

新能源汽車

隨著新能源汽車市場的蓬勃發展，碳納米管導電劑的需求逐漸增大，以提高鋰電池的性能和能量密度。

材料領域

碳納米管技術可以用于制備具備高強度和導電性的材料，廣泛應用于汽車、航空航天等領域，提高產品性能。

總結

總的來看，碳納米管作為一種新興的納米材料，以其優異的性能和廣泛的應用前景，必將在未來的科技創新中扮演重要角色。碳納米管導電劑的不斷發展與應用，將推動鋰電池技術向前邁進，為各個領域的科技進步和應用提供強有力的支持。

審核編輯：湯梓紅