電動汽車沒有完全替代燃油汽車的重要原因在于電池的效率、價格、充電時間和續(xù)航里程上仍落后于燃油汽車。單壁碳納米管(SWCNT)助力鋰離子電池性能提升，OCSiAl作為全球95%的單壁碳納米管領(lǐng)導廠商，為鋰離子電池正負極供應(yīng)有效和經(jīng)濟可行的解決方法。

OCSiAl的TUBALL單壁碳納米管在正極應(yīng)用中助力提升電池能量密度、安全性、放電功率和極片附著力。負極應(yīng)用中，單壁碳納米管可能實現(xiàn)最高達90%的高含量硅，助力實現(xiàn)能量密度350Wh/kg。

一、TUBALL單壁碳納米管在負極應(yīng)用

助力實現(xiàn)350Wh/kg能量密度

由于硅可以存儲比石墨多9倍的鋰而日益被鋰離子電池廠商重視，但硅的根本性膨脹問題仍未解決。重要問題硅膨脹。

納米硅碳在充放電過程中硅的體積膨脹可高達400%，不斷的收縮膨脹會造成硅負極材料出現(xiàn)裂紋直至粉化，破壞電極材料和集流體的接觸性，使得活性材料從極片上脫離，引起電池容量的快速衰減，同時形成不穩(wěn)定的SEI膜，硅的導電性較差，在高倍率充放電的條件下不利于電池能量的有效釋放。

TUBALL單壁碳納米管-解決硅問題的關(guān)鍵

TUBALL單壁碳納米管解決了硅負極的關(guān)鍵和根本性問題。由于其無與倫比的導電性、高強度、高柔性、高長徑比，以及在加入低劑量的情況下即可在材料內(nèi)部形成發(fā)達網(wǎng)絡(luò)的能力，TUBALL單壁碳納米管在引入硅負極后可覆蓋硅顆粒表面并在硅顆粒之間建立高度導電和持久的連接。

硅顆粒之間建立的連接非常緊密、長久、導電且牢固，即使發(fā)生硅負極顆粒體積膨脹并開始出現(xiàn)裂縫時，這些顆粒仍可通過TUBALL單壁碳納米管保持良好連接。由此可以防止負極材料破裂，在此情況下硅負極具有完美的循環(huán)壽命，足以滿足最嚴格的電動汽車制造商的要求。目前，TUBALL是解決硅負極的關(guān)鍵問題的有效解決方法。

循環(huán)性能-提升四倍

TUBALL單壁碳納米管網(wǎng)絡(luò)解決了硅基負極的關(guān)鍵問題，并顯著延長了負極的循環(huán)壽命。只有添加TUBALL單壁碳納米管，高硅含量的電池才能滿足電動汽車/電子行業(yè)對循環(huán)壽命的要求。

電池循環(huán)性能測試結(jié)果，TUBALL單壁碳納米管,碳纖維,多壁碳納米管性能比較

添加TUBALL單壁碳納米管，可使用更高含量的SiOx助力實現(xiàn)350Wh/kg

目前，行業(yè)領(lǐng)先的鋰離子制造商已經(jīng)認可，通過添加TUBALL單壁碳納米管可生產(chǎn)內(nèi)含20％SiO的負極，電池能量密度可高達300Wh/kg和800Wh/l，同時，實現(xiàn)電池快速充電。與市場上優(yōu)質(zhì)的鋰離子電池相比，含單壁碳納米管的電池續(xù)航里程可提升15％以上。

2020年，天津力神電池股份有限公司在導電劑應(yīng)用研究中的“道”與“術(shù)”中指出：比較于其它導電劑，單壁碳納米管可以顯著提升硅負極的循環(huán)壽命。

OCSiAl研發(fā)結(jié)果表明，添加單壁碳納米管后可以將負極中的SiOX含量提高到90％，助力實現(xiàn)能量密度350Wh/kg。

江西星盈科技有限公司研究院常務(wù)副院長在新型導電劑在鋰離子電池的應(yīng)用報告中比較單壁碳納米管和多壁碳納米管在硅碳負極中的性能：

單壁碳納米管具有更大的長徑比，在電池應(yīng)用中具有更低的阻抗，表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能。

極片有著更好的柔韌性和機械穩(wěn)定性，在反復脫嵌鋰膨脹過程中能保持良好的導電網(wǎng)絡(luò)。

二、TUBALL單壁碳納米管在正極應(yīng)用

助力提升能量密度和安全性能

TUBALL單壁碳納米管應(yīng)用于鋰離子電池正極，可顯著改善極片附著力、鋰離子電池的放電功率、能量密度、以及安全性。

（1）實現(xiàn)更高能量密度

低于0.1％的TUBALL單壁碳納米管添加量即可供應(yīng)更高的能量密度，比作為導電添加劑的多壁碳納米管或炭黑添加量低10-60倍。在目前電動汽車電池包中，僅100g的TUBALL單壁碳納米管就可代替5kg的導電炭黑。

（2）安全性能

作為可用于鋰離子電池配方中的導電材料，添加少量的TUBALL單壁碳納米管可以降低電池內(nèi)阻（DCR)。即使在多個電池充放電循環(huán)和電池存儲周期之后，仍可在正極材料內(nèi)保持穩(wěn)定的TUBALL單壁碳納米管網(wǎng)絡(luò)，從而使高溫存儲和循環(huán)后內(nèi)阻也保持在較低水平。電池內(nèi)阻越低，則積聚的溫度就越低；最終，電池著火的風險就越小。這是TUBALL單壁碳納米管帶來的重要的安全益處。

（3）提高放電倍率

與其他導電助劑相比，單壁碳納米管具有優(yōu)異的導電性，因此通過在正極中使用TUBALL，可以同時實現(xiàn)快速放電和高電池容量。

（4）提升極片附著力

單壁碳納米管網(wǎng)絡(luò)將正極材料顆粒連在一起，從而提高了顆粒之間的連接強度，提高極片附著力。

三、單壁碳納米管分散液-TUBALLBATT

TUBALLBATTH2O

硅負極優(yōu)秀伴侶

超細TUBALL單壁碳納米管在水中的分散體，助力高能量密度硅碳負極。

特性：

0.4％TUBALL，CMC或其他粘合劑

與大多數(shù)現(xiàn)有的硅氧或硅碳負極配方兼容

低雜質(zhì)含量

簡單、易于使用，高效：領(lǐng)先的鋰離子電池制造商認可

核心優(yōu)勢：

（1）改善硅基負極衰退

添加TUBALLBATTH2O在20％硅氧或硅碳負極（最高600mAh/g）可實現(xiàn)目前電動汽車行業(yè)要求的循環(huán)壽命。

（2）提高能量密度

使用TUBALL單壁碳納米管的硅負極，能量密度可提高至300Wh/kg和800Wh/l。

（3）實現(xiàn)快充性能

使用TUBALL單壁碳納米管，可提高硅含量，實現(xiàn)高達4C的充電。

（4）符合目前電動汽車行業(yè)要求的循環(huán)壽命

添加TUBALL單壁碳納米管的硅基負極的鋰離子電池在1500次循環(huán)后，仍可保持80％以上的容量。

TUBALLBATTNMP

超細TUBALL單壁碳納米管在NMP中的分散體，應(yīng)用于高能量密度正極。無與倫比的TUBALL電導率提高了電池安全性和能量密度，性價比高，高品質(zhì)分散液。

特性：

專為正極優(yōu)化的分散液

固含量達80％以上

鐵雜質(zhì)含量低

PVDF牌號可選

易于使用

優(yōu)點：

（1）提高能量密度

得益于低10倍至60倍的導電添加劑的添加量，干電極中的活性物質(zhì)含量最高可達98.8％。

（2）提高安全性能

電池電阻（DCR）降低兩倍，提高安全性能。

（3）提高的放電功率

高倍率放電時新增50％以上。

（4）改善附著力

由于正極顆粒之間的結(jié)合強度，附著力提高兩倍。

四、OCSiAl品質(zhì)管控和技術(shù)支持

OCSiAl高度重視單壁碳納米管產(chǎn)品的質(zhì)量、穩(wěn)定性和純度。TUBALLBATT是在符合ISO7/ISO8標準的潔凈室中生產(chǎn)的，該過程是由高度可靠和穩(wěn)定的生產(chǎn)技術(shù)控制，排除了產(chǎn)品中出現(xiàn)金屬雜質(zhì)的可能性。每批產(chǎn)品都經(jīng)過多達20個控制設(shè)備項目的測試。

OCSiAl已確認其符合IATF16949和VDA6.3(兩個汽車行業(yè)的國際標準，確保滿足生產(chǎn)和控制系統(tǒng)的高要求)，確保OCSiAl作為可靠的單壁碳納米管解決方法供應(yīng)商的地位，其質(zhì)量管理體系符合汽車行業(yè)的嚴格要求。

此外，TUBALL單壁碳納米管分散液TUBALLBATT的質(zhì)量管控已獲得多家國際知名鋰電公司的認可。

OCSiAl（奧科希艾爾）建立了全球研發(fā)中心網(wǎng)絡(luò)-TUBALL中心-為客戶供應(yīng)高質(zhì)量的技術(shù)支持和研發(fā)數(shù)據(jù)。TUBALL中心團隊由業(yè)內(nèi)相關(guān)經(jīng)驗豐富的單壁碳納米管開發(fā)和應(yīng)用的成員構(gòu)成，高研究標準，實現(xiàn)高效的技術(shù)支持。TUBALL上海中心專注于鋰離子電池應(yīng)用研究，開發(fā)和測試基于單壁碳納米管的新產(chǎn)品。

五、有關(guān)OCSiAl和TUBALL單壁碳納米管

OCSiAl（奧科希艾爾）是擁有可擴展技術(shù)工業(yè)化合成單壁碳納米管的公司，其單壁碳納米管的商標名稱為TUBALL。目前，OCSiAl（奧科希艾爾）的TUBALL單壁碳納米管產(chǎn)量為80噸/年，占全球單壁碳納米管市場的95％以上，該產(chǎn)量滿足100+GWH以上的鋰離子電池的導電劑需求。

TUBALL單壁碳納米管特點就是細，管徑1.6nm，管長大于5um，具有極高的長徑比，可達到3000。此外，比表面積高可達到900cm2/g。Raman是評價單壁碳納米管結(jié)構(gòu)的有效的方式，在拉曼光譜下查看單壁碳納米管的G/D比。TUBALL單壁碳納米管的G/D比為90，是市面上G/D比最高的，也就意味著導電性能最好。單壁碳納米管的這些獨特性能使其在低添加量時，能在材料內(nèi)部性能增強導電三維網(wǎng)絡(luò)。

TUBALLBATT我國本地化生產(chǎn)

OCSiAl的單壁碳納米管產(chǎn)品僅通過官方授權(quán)合作伙伴上海海逸科貿(mào)有限公司和沈陽伊斯特化學科技有限公司進行銷售，兩家合作伙伴通過OCSiAl的質(zhì)量審核并已正式本地化生產(chǎn)TUBALLBATT分散液，并通過了多家知名電池公司的品質(zhì)審核。官方授權(quán)渠道從品質(zhì)保障、供應(yīng)產(chǎn)量、技術(shù)支持，到售后服務(wù)方面都有著絕對的優(yōu)勢。