碳纳米管和石墨烯 哪个做导电材料好

碳纳米管和石墨烯 哪个做导电材料好

石墨烯自问世以来，尽管引发无数热议，但仍然是诸多领域研发者的重点关注对象，其中包括锂电行业。目前石墨烯在锂电池中主要被用作导电剂。

在锂电池的制作细分工艺上，导电剂的加入通常首先考虑的是电池材料活性物质本身的特性，直接作用是增加导电性能。

值得注意的是，导电性能会直接影响电池的放电平台、容量发挥、循环稳定、内阻、高倍率性能等。当前锂电池使用较广泛的导电剂可分为导电炭黑、导电石墨和新型导电剂等三大类，其中新型导电剂包括碳纳米管、石墨烯等。一位业内人士表示，从锂电池导电剂的研究发展历程来看，正在经历石墨——碳纳米管——石墨烯三个过程，这表明导电剂的颗粒粒子越来越小。这源于锂电池对容量、循环性能要求越来越高，材料的导电性极大影响着这些因素，加入颗粒粒子越小的导电剂是解决这一难题的最直接方法。

那么碳纳米管和石墨烯这两类新型导电剂谁更具优势高工锂电网将从性能、发展瓶颈、价格成本等多角度来综合比较分析。到底谁会更胜一筹首先来了解什么是碳纳米管和石墨烯。碳纳米管是由一层石墨层卷起来的直径只有几纳米的微管，也可由不同直径的微管同轴地套构在一起形成管束。

按照层数来分类，可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管;石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，也分为单层石墨烯和石墨烯微片(多层结构)。从本质上看，碳纳米管和石墨烯都属于石墨类材料，只不过碳原子的排列组合不同，形成螺旋状的碳纳米管和片状的石墨烯，所以它们都具备石墨的一些相同特性，比如导电性。具体而言，碳纳米管由于尺寸小，比表面积大，表面的键态和颗粒内部不同，表面原子配位不全等导致活性位置增加，成为理想的材料添加剂。

但石墨烯电极拥有更小的极片电阻，可以做到更大的压实密度。导电剂通常要在最少量添加的情况下，实现最优的导电性能。目前，市场化应用的碳纳米管和石墨烯都是以预分散导电浆料的方式提供。

从导电性能上看，有业内人士认为，作为第三代导电剂，石墨烯的导电性无疑会高于其他产品。青岛昊鑫新能源科技公司(下称“昊鑫能源”)沈杰博士表示，石墨烯的导电性好，碳纳米管的优点是它在电解液中的吸液能力更强。而另一位业内人士表示更看好碳纳米管导电剂在锂电池中的应用，因为纯石墨烯的离子导电性没有碳纳米管好，加入纯石墨烯导电剂的电子会在循环几十周后跳出来，这一点会影响电池的循环稳定。对此，深圳市比克动力电池有限公司(下称“比克电池”)基础研发部柳青博士表示认同，碳纳米管的电子导电性和离子导电性都比较好，这更有利于提升电池的循环性。

从导电机理分析，石墨烯通过点面接触来导电，碳纳米管则经由点线接触传输。一般而言，接触的面积越大导电性能就会越好。有业内人士认为，片层较厚的石墨烯会阻碍锂离子的扩散而降低极片的离子电导率，6-9层最为适宜。其实都存在发展瓶颈事实上，尽管各有优势，碳纳米管和石墨烯这两款导电剂都存在发展瓶颈。

目前业界对石墨烯的一点共识就是，真正意义上的石墨烯制作成本高，难以实现产业化。而对碳纳米管来说，最大的难题则是分散。相较之下，碳纳米管的分散“难关”比石墨烯的“难产”更容易攻克，碳纳米管在导电剂上的应用也更为成熟。据了解，OCSiAl目前已实现单壁碳纳米管的大规模生产应用，这是一家专业从事单壁碳纳米管研发生产的跨国公司。

该公司香港总裁Grigory Gurevich 自豪地表示，OCSiAl是国际性的大公司，在全球拥有很多的资源，包括几百甚至上千的合作伙伴，这些合作伙伴都有世界知名的实验室、大学及科研院所，共同研发添加剂的分散和应用。OCSiAl的产品分散好,很容易添加到材料上,客户不需要重新分散也无需改变原工艺流程。值得注意的是，尽管业界一直对石墨烯产业化感到渺茫，但近日高工锂电网经多方调查了解，确认昊鑫能源已经实现类石墨烯的产业化生产。

与市场上几十甚至上百层的石墨微片相比，昊鑫能源批量生产的石墨烯导电剂产品能够做到2-10层。两者价格下降空间都很大正所谓“不管是黑猫还是白猫，只要抓到老鼠就是好猫”，从企业盈利的角度来说，碳纳米管和石墨烯的购买成本是其考虑衡量的一个重要因素。这两款产品谁能够做到成本更低，无疑会增添竞争优势。

目前市场上碳纳米管和石墨烯两款产品售价相差不大，但不同型号的导电剂价格会有很大差异。据了解，常规的碳纳米管导电剂的价格是700-800元/kg。Grigory Gurevich表示，作为产品推广，第一点就是价格要有吸引力。以往的添加剂在价格上甚至超过了基质本身。

与其他公司相比，OCSiAl的产品不仅价格低，而且更加有效率和吸引力，因为其添加量与其他添加剂相比要低得多，从0.001%到0.1%。据昊鑫新能源相关负责人透露，公司生产的类石墨烯产品产能已经接近200吨，比亚迪和国轩高科都已成为这款产品的使用客户，而且公司计划明年将把产能扩大至1000吨。高工锂电网从比亚迪处了解到，昊鑫能源的这款导电剂比市面上同类产品导电性能要好，价格上也比较有优势。

上述昊鑫新能源负责人介绍，与市面上的导电剂相比，公司的产品价格与其差不多，但导电性能好很多，即使在减少添加量的情况下也能达到导电效果，例如在添加量为碳纳米管25%的条件下就能实现相同导电性能。高工产研锂电研究所(GGII)认为，目前碳纳米管和石墨烯均做成导电浆料，价格比普通炭黑SP贵很多。炭黑是非常成熟的导电剂，价格比较稳定。但碳纳米管和石墨烯价格下降空间较大，石墨烯价格下降速度更快，应用前景很大。

至于在锂电池的应用上，两款导电剂不同的用法会产生各异的效果，孰优孰劣很难判定。

铁是导电材料吗你所知道的好的导电材料有哪些

首先，铁是导电材料。应该说金属材料都是导电材料，是因为根据原子理论的推演，金属是属于原子质量较大的模型，因此外部电子比较多，而最外层电子又离原子本身比较远，受原子和电子之间的万有引力比较小。

因此最外层电子或者次外层电子容易受到其他力的干扰而发生转移现象，这就是我们所说的导电现象。

目前最好的常温导电材料可能就是金子，然后是白银；因为其价格昂贵，所以使用范围比较小；我们常用的CPU内部部分导线就是使用的金丝作为导线材料，因为其电阻比较小，CPU的信号干扰和功耗就会减小。不过其使用也是有限的，并不是特别多，所以也别想着提炼其中的金子发财。然后是一个超低温的超导材料，这些材料往往是一个或者几个大原子结构的金属化合物，因为发现其在超低温环境下，电阻几乎为0；因此被视为未来磁悬浮超级高铁的新型材料；不过要真正的使用，还需要寻找常温下的超导材料，这样在实际运用上，才有机会成为可能。当然常规导电材料有：铁，铝，铜等，这些材料价格相对亲民，也比较常见，自然界也比较多。

导电材料详细资料大全

导电材料是指专门用于输送和传导电流的材料，一般分为良导体材料和高电阻材料两类。导电材料包含导电塑胶和导电橡胶。

导电橡胶是将玻璃镀银、铝镀银、银等导电颗粒均匀分布在矽橡胶中，通过压力使导电颗粒接触，达到良好的导电效果。

基本介绍
中文名 ：导电材料 外文名 ：Conductive Material  分类 ：导电塑胶和导电橡胶 材料 ：玻璃镀银、镍包石墨粉和碳纤维 方式 ：压力 学科 ：电机工程 原理,特性,优点：,分类,常用材料,复合材料,结构材料,套用, 原理 有大量在电场作用下能够自由移动的带电粒子，因而能很好地传导电流的材料。包括导体材料和超导材料。在电工领域，导电材料通常指电阻率为(1.5～10)×10 -8 欧米的金属。 其主要功能是传输电能和电信号，此外，广泛用于电磁禁止，制造电极、电热材料、仪器外壳等(当有电磁禁止和安全接地要求时)。

随着科学技术的发展，其用途尚在不断增加。 特性 电工领域使用的导电材料应具有高电导率，良好的机械性能、加工性能，耐大气腐蚀，化学稳定性高，同时还应该是资源丰富、价格低廉的。 铝镀银导电橡胶：具有优良的禁止性能和抗烟雾性能； 镍包石墨导电橡胶：具有优良的导电性和电磁禁止性、耐腐蚀性 铜镀银导电橡胶：具有最优良的导电性； 玻璃镀银导电橡胶：具有最佳性价比； 纯银导电橡胶：具有良好的防霉菌性。

优点： 电工领域使用的导电材料应具有高电导率，良好的机械性能、加工性能，耐大气腐蚀，化学稳定性高，同时还应该是资源丰富、价格低廉的 分类 常用材料 常用的金属导电材料可分为：金属元素、合金（铜合金、铝合金等）、复合金属以及不以导电为主要功能的其他特殊用途的导电材料4类: ①金属元素 ②合金 ③复合金属 ④特殊功能导电材料 主要性能 ：导电材料的电特性主要用电阻率表征。影响电阻率的因素有温度、杂质含量、冷变形、热处理等。温度的影响常以导电材料电阻率的温度系数表示。

除接近熔点和超低温以外，在一般温度范围，电阻率随温度变化呈线性关系 复合材料 复合型高分子导电材料，由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑胶、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。 其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。

常用的导电填料有镍包石墨粉、镍包碳纤维炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。 结构材料 结构型高分子导电材料，是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。

电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系，在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电，电导率一般在半导体的范围。采用掺杂技术可使这类材料的导电性能大大提高。如在聚乙炔中掺杂少量碘，电导率可提高12个数量级，成为“高分子金属”。 经掺杂后的聚氮化硫，在超低温下可转变成高分子超导体。

结构型高分子导电材料用于试制轻质塑胶蓄电池、太阳能电池、感测器件、微波吸收材料以及试制半导体元器件等。但这类材料由于还存在稳定性差(特别是掺杂后的材料在空气中的氧化稳定性差)以及加工成型性、机械性能方面的问题，尚未进入实用阶段。 套用 金属导电材料的非电特性在某些特定的场合将变得更加重要，如热导率、接触电位差、温差电动势、机械强度、耐高温特性、耐腐蚀性、耐磨性等。在设计电机、电缆、电气仪表及其他电工产品考虑温升时，热导率具有相当重要的意义。

高电导率的金属也是高热导率的金属，纯金属的热导率比合金的热导率高。接触电位差及温差电动势在温差电控温、测温元件和仪表中均有重要意义。在架空线中采用的是高抗张强度的导体与合金。

在航天、航空等国防科技中，制造高温导线、高温电机的高温导电体发展很快。 导电橡胶具有良好的电磁密封和水汽密封能力，在一定压力下能够提供良好的导电性（抑制频率达到40GHz）。产品满足美军标MIL-G-83528。

产品广泛地套用在航天、航空、舰船、兵器等军用电子设备中。 机箱、机柜、方舱等电子和微波波导系统，连线器衬垫等。