一、新能源领域:动力电池、储能电池、数码电池、超级电容,以及导电浆料、导电涂碳。
1、金属杂质有铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)等。
2、金属杂质对二次锂电池的危害性大。
(1)金属杂质离子的还原电位比锂离子低,在充电过程中,金属杂质离子将首先嵌入碳负极中,占据了锂离子嵌入的位置,减少了锂离子电池的可逆容量。
(2)金属杂质在电解液中溶解等副反应,会降低电池的比容量和能量密度。
(3)金属杂质可能会影响电解液的导电性和稳定性。
(4)金属杂质(肉眼不一定发现)可能导致高自放电。
(5)金属杂质可能刺穿隔膜,导致短路的情况:物理短路(指尺寸较大的金属颗粒直接刺穿隔膜,导致正负极之间短路)与化学溶解短路(当金属异物混入正极后,充电时正极电位升高,高电位下金属异物发生溶解,通过电解液扩散到负极。在负极低电位下,溶解的金属再在负极表面析出并堆积,最终刺穿隔膜,形成短路。这种化学溶解短路通常需要多次循环充放电后才能被发现)。
3、良好的锂电级导电炭黑的金属杂质控制在20ppm以下,而优异的锂电级乙炔导电炭黑的金属杂质一般控制在10ppm以下甚至5ppm以下(比如Li-2060)。
二、超高压电缆屏蔽料:超高压电缆需要更均匀平整的半导电电磁屏蔽,决定了乙炔炭黑为超高电压半导电电磁屏蔽层的唯一可匹配的导电炭黑。
相对炉法炭黑来说,乙炔炭黑具备以下特殊优势:
1、几乎纯净的原料:乙炔炭黑的高纯净度
2、无氧裂解工艺:乙炔炭黑的高结构
3、独特的放热裂解反应:乙炔高石墨化程度
4、无需喷水急冷:更好表面光洁度
天津大学李忠磊等研究人员的实验结果也表明,基于炉法炭黑的传统半导电屏蔽料含有大量的矿物杂质(0.4%~0.8%),而基于乙炔炭黑的超光滑半导电屏蔽料无40mm以上的突起,30mm突起的数量减少3~4个数量级,表明乙炔炭黑可显著降低半导电屏蔽材料的表面突起,是高压电缆半导电屏蔽层的常用填料。
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