研究发现作为锂电池新型导电剂的碳纳米管随着长度越长,长程导电能力越强,锂电池的倍率性能会有巨大提升。但由于超长碳纳米管聚集性和稳定性难以解决,一直未能广泛运用。为了解决超长碳纳米管聚集性和稳定性这一关键科学问题,四川大学特聘研究员王延青团队一直致力于研究并解决这个世界性难题,最终开发出了一种量产超长碳纳米管单分散液(浆料)的工艺和相应生产设备。
量产超长碳纳米管单分散液的核心在于通过“高效分散+稳定化控制”打破团聚平衡,工艺上需结合机械力、超声能与分散剂协同作用。王延青团队主要采用共价-非共价联合修饰技术开创非/弱极性/固态分散,实现了从极性溶剂到非/弱极性溶剂到固态分散,在国际上首次提出“活性纳米碳”的概念,即固态分散。填补国内CNT在非/弱极性体系分散的空白,开创和引领固态分散新方向(无溶剂分散),最终实现全体系分散。
值得注意的,在研究过程中,王延青团队以商用磷酸铁锂(LFP)为正极,组装全电池。
中国粉体网将于2025年11月26日在江苏·常州举办“2025高压实磷酸(锰)铁锂技术大会”。本届大会将聚焦高压实磷酸铁锂生产工艺优化、突破压实密度极限的材料设计创新、锰溶出问题的终极解决方案,以及从实验室到量产的全链条工艺优化等议题展开交流讨论!届时,来自四川大学的特聘研究员王延青将作题为《超长碳纳米管的单分散及应用研究——低添加、快充锂离子电池磷酸铁锂正极》的报告。
报告摘要:以超长碳纳米管为代表的新型纳米碳材料具有优异的导电、导热以及力学性能,为研发低添加、高快充、柔性电池材料等提供了理想的解决方案。碳纳米管自身高度聚集的特性限制了其物理化学加工,限制了碳纳米管的实际应用。王延青课题组利用独特的分散工艺结构设计,研发出易于工业化规模制备的超长碳纳米管单分散/稳定技术。以此为基础,开发出了超长碳纳米管复合导电浆料,具有良好的低添加和高倍率充放电性能。

嘉宾信息:
王延青,博士,四川大学特聘研究员。入选四川大学“双百人才工程”B计划,日本学术振兴会(JSPS)外国人特别研究员。主要从事碳纳米管(CNT)、超长碳纳米管和石墨烯(Graphene)材料的研究工作。主要开展了物理化学修饰、规模化单分散技术开发、导电浆料量产以及其力、热、电等多功能性能研究,含导热、电磁屏蔽/吸波、储能等。获科研成果奖12项,其中包括山东省科技进步一等奖、国家优秀自费留学生奖学金、中国专利优秀奖等。
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