毛鷗：用于鋰離子電池的新一代碳納米管及石墨烯材料
毛鷗：大家好！雖然我寫(xiě)的也都是英文的，但是現(xiàn)在都變成了中文報(bào)告，所以說(shuō)，我也想用英文的PPT，但是用中文來(lái)講。
應(yīng)該沒(méi)有英語(yǔ)講者，英語(yǔ)聽(tīng)眾在這里所以我還是用中文來(lái)講一下。
我介紹一下我們公司的產(chǎn)品，還有碳納米管，新開(kāi)發(fā)的石墨烯產(chǎn)品在鋰電池體系里面一些應(yīng)用，最后簡(jiǎn)單介紹一下我們天奈公司的一些歷程。
我先講一下碳納米管材料。我們碳納米管從這幾年開(kāi)始，我們是2007年開(kāi)始成立這家公司的，大概已經(jīng)有3個(gè)碳納米管的產(chǎn)品商業(yè)化了。最早期的是叫91這個(gè)系列，有7000這個(gè)系列，還有92這個(gè)系列，還有最近剛剛開(kāi)發(fā)的，我們也會(huì)跟大家簡(jiǎn)單報(bào)告一下，是類似石墨烯這樣一個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)以及應(yīng)用結(jié)果。
我們現(xiàn)在主要講的是漿料這部分。目前在鋰電界已經(jīng)受到廣泛的應(yīng)用了。
我們的主要特征，這是LIB漿料產(chǎn)品系列，前面三個(gè)是比較老的一些產(chǎn)品，是用9100開(kāi)發(fā)的，還有9200開(kāi)發(fā)的，后面這幾個(gè)主要是最新開(kāi)發(fā)出來(lái)的7000的碳管，以及石墨烯和石墨烯復(fù)合的碳管產(chǎn)品。我們還有一系列的水系和別的溶劑的漿料產(chǎn)品。
我們鋰電池這個(gè)領(lǐng)域主要是用LIB來(lái)做這樣一個(gè)漿料系列。
下面主要講一下碳管以及碳管漿料在鋰電里面的應(yīng)用，主要包括這四大方面，一個(gè)是鋰鈷氧還有三元鐵鋰、石墨烯的應(yīng)用，還有鈷酸鋰。
先說(shuō)一下鈷酸鋰，主要是用在消費(fèi)品行業(yè)。我最初步的判斷我們?cè)趺慈ヌ砑犹技{米管？主要是看電極的電阻率。我們這個(gè)圖和這個(gè)表，主要是來(lái)對(duì)比一下傳統(tǒng)的導(dǎo)電極用我們碳納米管的產(chǎn)品來(lái)代替的時(shí)候他們相互之間的比較。
傳統(tǒng)的碳黑的添加量是在2%到3%之間，它的電阻率一般是在幾十吧！要達(dá)到這樣一個(gè)導(dǎo)電的效果的話，用我們的碳納米管，新一代的用0.2到0.4，基本上是5：1甚至是10：1就可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碳黑。
我們老一代的以前推薦的配方在0.6、0.7這樣，經(jīng)過(guò)我們的努力做出來(lái)的新的碳納米管，它的導(dǎo)電率應(yīng)該比老一代更好。
雷博士也講到了一些碳納米管的比較。我們公司在這方面也是很領(lǐng)先的，也是全世界第一個(gè)把這個(gè)碳納米管商業(yè)化的公司，現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)甚至是世界范圍內(nèi)也是領(lǐng)先的電池公司都已經(jīng)在廣泛的采用了。它的優(yōu)點(diǎn)就是說(shuō)可以用很少量的碳納米管來(lái)替代傳統(tǒng)的碳黑材料。
下面一個(gè)叫做電化學(xué)EIS，我們可以看到，兩個(gè)正極材料用了我們這個(gè)碳納米管的配方以后，來(lái)測(cè)一下它的電核轉(zhuǎn)換的阻抗。我們現(xiàn)在新的碳管，基本上已經(jīng)比上一代碳管的有效率又提高了一倍。當(dāng)然比傳統(tǒng)的更是要好了大概10倍左右。
這個(gè)也是用了0.3的高效率的新一代的碳管來(lái)比較我們老的碳管。雖然我們降了一半的添加量，但是這個(gè)倍率都是相當(dāng)?shù)摹倪@個(gè)導(dǎo)電的有效程度來(lái)說(shuō)，我們的LB117是最好的，其次是LB107。
這是一個(gè)什么概念？非活性物質(zhì)可以比原來(lái)的降低2%。雖然碳管相對(duì)價(jià)格會(huì)高一些，但是最后整體算下來(lái)的成本是不會(huì)上升的，是一個(gè)很好的高性能的導(dǎo)電極。
下一個(gè)是掃描電極來(lái)看一下，我們?cè)?.3這樣一個(gè)添加量的時(shí)候，你可以看到表面上都已經(jīng)有非常完美的碳管把這個(gè)顆粒都包裹起來(lái)了，就是說(shuō)有很多導(dǎo)電的接觸點(diǎn)，像一個(gè)魚(yú)網(wǎng)一樣，可以形成一個(gè)非常好的網(wǎng)絡(luò)，這也就是說(shuō)為什么碳管可以非常有效的形成一個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，也是提高能量密度的一個(gè)根本原因。
這個(gè)是4.2伏鈷酸鋰的結(jié)果，在我們客戶那兒做的真正的這種生產(chǎn)或者是中式的這種電池，我們也可以看到，也是比較這兩個(gè)產(chǎn)品吧！一個(gè)是老的100的，一個(gè)是117的，可以用一半現(xiàn)有的碳管產(chǎn)品來(lái)代替原來(lái)老的產(chǎn)品。
你合漿的話也可以節(jié)省很多的費(fèi)用，合漿的黏度可以低很多，你相應(yīng)的也可以增加鈷含量。
總結(jié)一下，在鈷酸鋰?yán)锩娴膽?yīng)用是這樣的，一個(gè)是添加量會(huì)少很多，從傳統(tǒng)的2%左右可以降到0.3、0.4，粘結(jié)劑可以減少一半，總體來(lái)說(shuō)不但提高了能量密度，其實(shí)也提高了它的功率，它的成本不會(huì)提高，因?yàn)闇p少了粘結(jié)劑的用量，在合漿過(guò)程中還可以少用MIP。
中等純正的117是用在通用的電子產(chǎn)品來(lái)的，高端的107純度可以比他高三倍，雜質(zhì)含量小三倍，是用在高端的手機(jī)里的，就是比較領(lǐng)先的這些電子產(chǎn)品里面。
下面我再給大家講一下三元里面的結(jié)果，還是同樣的，從它電極的導(dǎo)電率來(lái)看，傳統(tǒng)的一般是用2%到4%的這樣一個(gè)碳黑，用我們的碳管的話，可以用到0.3到0.5（對(duì)新一代的產(chǎn)品），老一代的產(chǎn)品當(dāng)時(shí)用的是0.6到0.8。
總體來(lái)說(shuō)，可以省下來(lái)2%以上的非活性物質(zhì)。除了降低導(dǎo)電劑的用量以外，其實(shí)我們還帶有一種功能化的導(dǎo)電劑，它其實(shí)對(duì)這個(gè)電極的內(nèi)聚力也可以有很好的提升，它的粘結(jié)劑也可以減少很多，客戶非常明顯的看到能量的提升。
剛才已經(jīng)講過(guò)了，用對(duì)稱電極的內(nèi)阻來(lái)判斷一下，基本上用了將近一半的碳管來(lái)代替我們老一代的碳管，就可以達(dá)到或者是比老一代的產(chǎn)品內(nèi)阻產(chǎn)生更好的一個(gè)效果。
這是在扣電（音）里面的倍率結(jié)果，也是用了更少的新一代的產(chǎn)品。我們的導(dǎo)電有效性LB117是最好的，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于老一代產(chǎn)品和super-P這個(gè)產(chǎn)品。
這個(gè)是很細(xì)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，要比傳統(tǒng)的碳黑有效得多，碳黑會(huì)凝聚在這種空隙之中，要阻擋電解液的流通，還有接觸點(diǎn)也沒(méi)有我們這么豐富，我們是把二次顆粒都包裹起來(lái)了，它的導(dǎo)電率非常有效。
這是一個(gè)全電池的，也是在客戶那兒做的評(píng)估，大家可以看到，一個(gè)是新產(chǎn)品117可以用更少的添加量，可以用更少的鈷含量來(lái)合漿。
這張我總結(jié)一下我們?cè)谌技{米管里的應(yīng)用。整體來(lái)說(shuō)，不僅可以提高能量，同時(shí)成本也沒(méi)有增加。
117是一個(gè)中等程度的產(chǎn)品，107是一個(gè)高程度的產(chǎn)品。117主要是用在電動(dòng)工具，還有電動(dòng)自行車上，高端的可以用到電動(dòng)汽車，有需要長(zhǎng)壽命的，比如說(shuō)10年壽命以上的設(shè)備上。
這個(gè)是磷酸鐵鋰的應(yīng)用，我跟大家介紹一下，從電阻來(lái)看，我們可以用1：5或者是更少的含量去代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Super-P。
這是一個(gè)全電池的設(shè)計(jì)，它的容量和它的內(nèi)阻都體現(xiàn)了我們新的導(dǎo)電劑的有效性。
這是一種纖維狀的東西，是跟粘結(jié)劑有點(diǎn)類似的，可以有一個(gè)很好的循環(huán)過(guò)程。
下面介紹一下石墨烯的產(chǎn)品，純的石墨烯電阻是比較差的，它那個(gè)倍率也略差一點(diǎn)，其實(shí)石墨烯是一個(gè)二維材料，另外一點(diǎn)，它本身有可能會(huì)阻擋離子的通道。我們現(xiàn)在有一款混合的產(chǎn)品，是我們開(kāi)發(fā)出來(lái)的石墨烯加上新的一代最有效的碳管復(fù)合出來(lái)的，這個(gè)結(jié)果相當(dāng)?shù)暮茫覀儚纳蟼€(gè)月也是剛剛拿到了大客戶的訂單，也正在商量，也得到的業(yè)界的認(rèn)可。
這個(gè)是在客戶里評(píng)估的結(jié)果，就是我們的復(fù)合漿料石墨烯和碳納米管。
我簡(jiǎn)單過(guò)一下吧！這是我們公司的簡(jiǎn)介，我們是07年成立的，是一個(gè)風(fēng)投投資的一個(gè)創(chuàng)業(yè)公司，經(jīng)過(guò)8到9年的發(fā)展，2011年開(kāi)始把這個(gè)中心建在鎮(zhèn)江，之前是在北京，現(xiàn)在鎮(zhèn)江已經(jīng)超過(guò)了60畝地，今年的產(chǎn)能可以達(dá)到600噸的碳管和6000噸的漿料。
我們公司有5個(gè)海外歸來(lái)的博士，還有9個(gè)理工科的碩士，還加上一些實(shí)驗(yàn)員和工作人員。我們的專利有25。我們也是很積極的參加了這個(gè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，包括我們?cè)缙谝呀?jīng)拿到的國(guó)家的一個(gè)碳管標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)在正在做的一個(gè)國(guó)家漿料方面的工作。
我們公司的發(fā)展剛才也提到了，09年有產(chǎn)品，11年是在鎮(zhèn)江開(kāi)始做，14年基本上收支平衡了，去年我們的銷售已經(jīng)差不多到1億人民幣了，今年我們希望能夠全面成為一個(gè)一級(jí)供應(yīng)商，對(duì)我們現(xiàn)有的動(dòng)力電池還有現(xiàn)在電動(dòng)汽車這個(gè)行業(yè)成為一個(gè)主流的導(dǎo)電機(jī)的供應(yīng)商，并且在日韓已經(jīng)開(kāi)始有初步的很好的反饋，也有一些訂單了。
我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了三款主要的碳納米管產(chǎn)品，最后我們還是想進(jìn)一步開(kāi)發(fā)更細(xì)、更長(zhǎng)的碳管，我們叫它是2000系列的，比現(xiàn)在新一代可能會(huì)降低一半的直徑，它的用量會(huì)降低一半，或者是更少，以達(dá)到更好的性能。
我的報(bào)告就這么多，謝謝大家！
主持人：由于時(shí)間的關(guān)系，大家可以提一個(gè)問(wèn)題。
提問(wèn)：石墨烯有多少層厚？
毛鷗：是10到15層，厚度是3到5個(gè)納米。
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