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锂离子电池导电材料的发展经历了从零维导电炭黑材料到一维纤维结构碳纳米管材料，再到二维层状结构石墨烯材料。上次我们介绍了具有一维结构的碳纳米管材料和具有二维结构的石墨烯材料，这次我们将介绍点状炭黑材料。炭黑是一种无定形碳。它是一种轻质、松散、极细的黑色粉末，主要通过有机物质（天然气、重油等）的不完全燃烧或热解而获得，并经过高温处理以提高导电性和纯度。用扫描电子显微镜观察炭黑呈链状或葡萄状，单个颗粒的比表面积极大。

炭黑是目前锂离子电池中应用最广泛的导电剂，炭黑颗粒的高比表面积和致密堆积有利于颗粒之间的紧密接触，在电极内部形成较高的结构，并形成宽范围的导电网络。分支机构。通过覆盖活性材料颗粒并在其间隙中添加导电炭黑，大大提高了正负极之间的插入和脱附效果。

炭黑分类

锂离子电池用炭黑导电剂大致分为SP（Super P）、科琴黑ECP、乙炔黑。

炭黑导电剂

优势

有缺点

2020年粉料价格（万元/吨）

SP（超级P）

便宜又经济

导电性比较差，添加量大，正极活性物质比重小，完全依赖进口。

5.06.5

科琴黑

添加剂用量少，适合高倍率、高容量的锂电池。

价格昂贵，难以多样化，完全依赖进口

9-11.0

乙炔黑

它具有优异的液体吸收性能，有助于延长循环寿命。

价格较高，影响极片的压缩性能，所以主要依赖进口。

1-3.0

1.SP 目前，常规导电剂SP仍然是家用锂离子电池的主流导电剂。 SP导电炭黑是一种廉价实用的小颗粒导电炭黑，不具有储锂功能，仅导电。导电炭黑SP的特点1、具有极高的纯度、适中的比表面积、优异的加工性，因此可用于正极、负极。 2、少量添加即可在电极中发挥优异的协同效应，可有效提高电池的循环容量和循环寿命。 3、具有高比表面积、高结构、高纯度、导电性能优良等特点。 4、导电炭黑SP不影响电化学机理。

2.科琴黑科琴黑以极少的添加量实现高导电率与电池中使用的其他导电炭黑相比，科琴黑具有独特的支链形状和导电性，它的触点和支链形成更多的导电路径，因此仅需少量为了达到极高的导电率（由于其他炭黑大多为球形或片状，需要大量添加才能达到所需的电性能）。 Ketjenblack 是目前相对最先进的超导炭黑，目前主要由排名前10 的锂电池制造商使用或测试。其中EC-300J主要用于镍氢电池和镍镉电池，ECP和ECP-600JD主要用于高倍率、大容量、电流密度锂电池，其中ECP-600JD尤其适用出色的。

3、乙炔炭黑乙炔炭黑是一种黑色粉末颗粒，粒径为0500m。相对密度1.8-2.1。不溶于水和有机溶剂。乙炔黑与二氧化锰和电解质一起用作锰干电池的阳极材料。乙炔炭黑是通过乙炔连续热分解得到的炭黑，其纯度为99%以上，是通过电石热分解产生的气体分解精制而得。当反应器内温度升至乙炔分解起始温度800以上后，引入乙炔并开始热分解。反应温度应保持在1800左右。炉内温度可以通过反应器外壳上的水冷套来控制。

生产流程

炭黑生产方法有炉法、接触法（主要是通道法和无通道气体法）、热解法等。

炉法以气态烃、液态烃或其混合物为原料，供给适量的空气，在反应器内形成封闭的紊流系统，部分原料烃与空气燃烧，放出热量并形成高度浓缩的碳氢化合物。根据炉内的温度环境，其他部位会产生裂纹并产生炭黑。生成的炭黑悬浮在废气中，经冷却、过滤、收集、造粒成为产品。以气态烃为主要原料的方法称为煤气炉法，以液态烃为主要原料的方法称为油炉法。

天然气半强化炉炭黑制造工艺流程

槽式法以天然气为原料，利用数千个瓷烧嘴在自然通风的“火箱”中与空气进行不完全燃烧，形成鱼尾形扩散火焰，它采用槽钢随还原层缓慢往复运动。由于接触而产生的裂纹产生的炭黑积聚在槽钢表面，被安装在漏斗内的刮刀刮落，落入漏斗内，由螺旋输送机排出。然后，将其制成颗粒并制成产品。因其主要原料为天然气或煤层气，主要成分为甲烷，又称天然气通道炭黑。

槽式炭黑生产工艺

热解热解是一种不连续的炭黑生产工艺，其中每条生产线配备两个耐火材料内衬反应器。操作时，先将天然气和空气通入炉内燃烧，加热耐火材料，达到一定温度时，停止通入空气，天然气在该状态下热分解，生成炭黑。以隔绝空气。在这个循环中，当一个炉子发生燃烧时，另一炉子发生分解，继续燃烧和加热，直到温度下降到一定程度，继续生产。产生的炭黑和废气被冷却、收集并造粒成产品。

热解炭黑反应器结构

制作者

1. 美国卡博特

卡博特炭黑公司于1882年由美国卡博特公司创立，是一家美国财富500强企业，专业生产特种化学品和材料的全球跨国企业，总部位于波士顿。我就不在这里说了。美国，业务遍及五大洲21个国家。该国拥有36家制造企业，业务范围包括炭黑、气相二氧化硅、喷墨油墨颜料色浆、特种金属材料、纳米粘合剂、塑料色母粒、特种钻孔等。体液。 2003年12月，经中国商务部批准，卡博特（中国）投资有限公司在上海成立。

2. Orion（原Evonik Degussa）——德国

作为全球最大的特种炭黑生产商，Orion工程炭集团在炭黑行业拥有超过150年的经验，并于2018年底完成了对法国乙炔黑制造商SN2A的收购，生产超高导电率和高导电率.实现了性欲。我们将加大对德国和中国研发中心在电池应用领域的投入，开发纯特种炭黑产品，丰富我们在锂离子电池市场的产品布局。奥里安工程炭黑公司（Orion）完成收购青岛赢创化学有限公司股权，获得该公司的完全控制权，赢创德固赛炭黑正式更名为奥里安炭黑。奥丽安将持续推出性能优越的锂电池用炭黑导电剂，满足锂电池市场的多样化需求。锂电池用炭黑导电剂有“PRINTEX kappa 100”和“PRINTEX kappa 10”两种。

3.博拉炭黑印度公司

Birla Carbon是全球最大的高品质炭黑添加剂制造商和供应商，也是Aditya Birla Group的旗舰公司，市值达483亿美元。 160 多年来，博拉炭黑一直处于炭黑行业的前沿，在五大洲12 个国家拥有16 家生产工厂，平均每年综合产能超过200 万吨。

4. Imerys集团-法国

伊默瑞斯总部位于法国巴黎，是一家整合上下游矿产资源的国际集团。专注于工业矿物的开采和加工，产品广泛应用于造纸、油漆、涂料、塑料、陶瓷、研磨等领域。我们集团在欧洲、北美、中南美洲、亚洲和非洲开采工业矿物，并利用专业技术对其进行高附加值加工，并在全球47个国家拥有矿区和生产基地。公司在全球拥有260个生产或销售办事处、7个研发中心和18个专业技术实验室，员工超过16,000人。目前，集团在国内拥有26家企业，覆盖12个省市，员工总数约2000人，HR用户约40人。

5、日本三菱化学

三菱化学株式会社是1994年10月1日由三菱化学株式会社和三菱石油化学株式会社合并而成的综合性公司。三菱化学在日本化学工业中销售额排名第一。三菱化学公司是日本最大的化学公司。该公司通过三个主要部门提供广泛的产品：功能材料和塑料产品（包括信息和电子产品、特种化学品和药品）、石化产品以及碳和农产品。三菱化学采用油炉法（炉黑）制造。炭黑是通过将主要由石油或煤组成的重油注入热气体中并引起不完全燃烧而生产的。

炭黑的电子显微照片6.Kyonshi 黑猫

江西黑猫炭黑股份有限公司是景德镇黑猫集团于2001年7月成立的股份制公司，致力于开发炭黑这一综合资源产品。中国资产公司。拥有股票并通过市场运作推出单一炭黑产品的公司。

7. 中豪黑源

中澳黑源化工研究设计院有限公司（以下简称炭黑院）是原化工部直属科研院所，于1965年响应国家号召成立。国家三线建设。由辽宁省抚顺市迁至四川省自贡市，1999年由242家国家级科研机构改制为科技型企业而成立，2015年改制成立股份公司，现已全面注册成立. 完成了。中化控股有限公司旗下炭黑研究院是中国炭黑行业唯一一家集科研、设计、生产、服务于一体的国有高新技术企业，是国家炭黑材料工程技术研究中心，拥有国家炭黑质量检验测试中心、国家炭黑质量检验测试中心。炭黑产业技术开发中心、炭黑及浅色补强标准化中心、炭黑行业信息与培训中心、石化行业环境保护工程中心、四川省特种炭黑制备及应用技术工程研究中心

8.和光化学工业

焦作市合兴化工有限公司成立于1964年，专业生产乙炔黑（又称乙炔炭黑）、电石、双氧水、氧气、溶解乙炔等产品。主要产品“黑环牌”乙炔黑自1967年开始生产，年生产能力15000吨，产品规格从压缩产品到0、25%、50%、75%、100%颗粒产品. 很充实。 （球形颗粒）广泛用作干电池、锂电池、蓄电池、电子元件、导电橡胶、塑料、硅胶、导体、电缆屏蔽材料等的优良导电体、导热体、着色剂、增强材料。是。矿用输送带、胶带涂层、密封剂、油漆、油墨、颜料、涂料、润滑油、特种轮胎等行业。

9. 孤星化学

孤星化工股份有限公司成立于1994年1月，总部位于河北省沙河市东环路龙兴街1号，是一家专业生产橡胶用炭黑的上市公司。我们拥有N系列炭黑产品和高分散白炭黑产品20多个品种。二十多年来，我们坚持技术研发、节能环保、清洁生产，成为以优质、绿色、安全为主题的炭黑生产企业。公司拥有六家全资子公司，员工1300余人，目前年产炭黑46万吨、白炭黑3.5万吨、发电量66兆瓦、炭黑油16万吨、聚偏氟乙烯2000吨。具有附加支持设备的产品，例如塑料纺织产品和仓储服务。

10.荣藤化学工业

山西永东化工股份有限公司成立于2000年，2015年5月19日在深圳证券交易所中小板挂牌上市（股票代码002753）。公司位于山西省稷山县西社新煤煤炭及焦化工业园区，是一家以煤焦油资源深度研发与应用、研发高新产品为基础的股份制高新技术企业。 -优质炭黑产品和微加工煤焦油产品的开发和生产。