中國粉體網訊 在鋰電池的制作細分工藝上，導電劑的導電性能會直接影響電池的放電平臺、容量發揮、循環穩定、內阻、高倍率性能等。加入前首先考慮的是電池材料活性物質本身的特性，直接作用是增加導電性能。
當前鋰電池使用較廣泛的導電劑可分為導電炭黑、導電石墨和新型導電劑等三大類，新型導電劑主要指碳納米管、石墨烯等。
縱觀鋰電池導電劑的研究發展歷程：石墨——碳納米管——石墨烯三個過程，可以看出導電劑的顆粒越來越小。這是因為材料的導電性極大影響著鋰電池對容量、循環性能，加入顆粒越小的導電劑是解決問題最直接的方法。
下面將從性能、發展瓶頸、價格成本等角度來綜合分析比較，到底誰會更勝一籌?
一、什么是碳納米管和石墨烯？
碳納米管是由一層石墨層卷起來的直徑只有幾納米的微管，也可由不同直徑的微管同軸地套構在一起形成管束。主要有單壁和多壁兩種；石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體，通常有單層和多層。
從本質上看，兩者均屬于石墨類材料，只是碳原子的排列組合不同，但都具備石墨的一些相同特性，例如導電性。
具體而言，碳納米管由于尺寸小，比表面積大，表面的鍵態和顆粒內部不同，表面原子配位不全等導致活性位置增加，成為理想的材料添加劑。但石墨烯電極擁有更小的極片電阻，可以做到更大的壓實密度。
導電劑通常要以最少的量實現最優的導電性能。目前，市場化應用的碳納米管和石墨烯都是以預分散導電漿料的方式提供。從導電性能上看，作為第三代導電劑，石墨烯的導電性更勝一籌。昊鑫能源沈杰博士表示，石墨烯的導電性更好，但碳納米管在電解液中的吸液能力更強。
另一位業內人士更看好碳納米管導電劑，因為純石墨烯的離子導電性沒有碳納米管好，加入純石墨烯導電劑的電子會在循環幾十周后跳出來，這會影響電池的循環穩定。對此，比克電池基礎研發部柳青博士也十分認同，碳納米管的電子導電性和離子導電性都比較好，這更有利于提升電池的循環性。簡單來說，碳納米管導電更穩定。
從導電機理分析，石墨烯通過點面接觸來導電，碳納米管則由點線接觸傳輸。一般而言，接觸的面積越大導電性能就會越好。但片層較厚的石墨烯會阻礙鋰離子的擴散而降低極片的離子電導率，因而6—9層效果最好。
二、其實都存在發展瓶頸：
目前業界一致認為：真正意義上的石墨烯制作成本高，難以實現產業化；而碳納米管最大的難題則是分散。相較之下，碳納米管的分散比石墨烯的“難產”更容易攻克。
據了解，OCSiAl目前已實現單壁碳納米管的大規模生產應用，這是一家專業從事單壁碳納米管研發生產的跨國公司。該公司在全球有幾百甚至上千的合作伙伴，都有世界知名的實驗室、大學及科研院所，共同研發添加劑的分散和應用。OCSiAl的產品分散性好, 客戶無需改變原工藝流程。
據內部消息透露，昊鑫能源已經實現類石墨烯的產業化生產且能做到2-10層。
三、價格下降才是王道：
從企業盈利的角度來說，碳納米管和石墨烯的購買成本是其考慮的一個重要因素。哪一款產品價格更低，就更容易被企業認可。
目前市場上碳納米管和石墨烯兩款產品價格相差不大，但不同型號的導電劑價格會有很大差異，一般來說，常規的碳納米管導電劑的價格是700-800元/kg。
作為產品推廣，第一點就是價格要有吸引力。與其他公司相比，OCSiAl的產品不僅價格低，而且更有效率和吸引力，因為其添加量與其他添加劑相比要低得多，從0.001%到0.1%。
據昊鑫新能源相關負責人透露，公司生產的類石墨烯產品產能已經接近200噸，比亞迪（002594）和國軒高科（002074）都已成為這款產品的使用客戶，而且公司計劃明年將把產能擴大至1000噸。
昊鑫新能源負責人表示，與市面上的導電劑相比，自己產品價格與其差不多，但導電性好很多，即使在減少添加量的情況下也能達到導電效果。
小結：
石墨烯與碳管在更加廣泛與商業化的應用前，還需要解決以下問題：
1、研發低成本與環境友好的高質量材料。
2、提升材料的分散能力與復合結構制備技術。
3、開發新的應用模式。
對碳納米管與石墨烯的應用可不限于其本身，而是通過諸如碳納米管與石墨烯的復合或兩者與其他導電結構的復合，以不同材料間的協同作用來構筑更為完善的導電結構。
