溧泉科技团队基于多年积累的Powder to Film干法技术以及导电网络构建技术、粉料分散增强技术于2024年第二季度成功开发出世界首创的可用于新能源电池干法电极工艺的碳纳米管制备技术及产品。
左：传统碳纳米管(聚集、不易分散，需制成浆料使用)
右：高分散碳纳米管(蓬松、易分散，可直接与活性物质混合)
碳纳米管又称巴基管，英文简称CNT，是由单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成一维量子材料。
CNT具有突出的多方面性能：
1)力学性能：具有极高的弹性和韧性，杨氏模量是钢的近6倍、抗拉强度是钢的100倍，也是目前自然界中比强度最高的材料 。
2)电学性能：导电性显著优于石墨烯、炭黑等材料。
3)导热性能：极高的导热率，室温下导热率是金刚石的2倍。 轴向导热性能优、径向导热较差，可合成各向异性的导热材料。
4)化学稳定性：具有耐酸性、耐碱性，在高分子复合材料中添加CNT可以提高材料本身 的阻酸抗氧化性能。
5)嵌锂性能优异：CNT的中空管腔、管与管之间的间隙、管壁中层与层之间的空隙及管结构中的各种缺陷，为锂离子提供了丰富的 存储空间和运输通道。
由于CNT粉体直接实际应用效果不好，所以电池企业使用CNT的传统方式是将CNT粉料制成CNT浆料。而由于CNT之间较强的范德华力和高长径比，容易形成大的管束，并且纳米尺寸效应的存在，使得团聚效应更为显著。常见的分散方法包括研磨、高能球磨、添加表面活性剂等。实际生产中 ，常采用PVP等表面活性剂作为分散剂，NMP作为分散介质，使用砂磨机进行分散。而不同组分和不同含量的分散剂所得到的效果存在显著差异。
与二次电池使用液体溶剂的传统湿法工艺相比，干法工艺因其不含有毒物质和碳的排放量较低而在工业环境中受到青睐。但CNT粉料的团聚对干法工艺来说尤其成问题。
为了应对这一挑战，由薛龙均(Mr. Logan Xue)先生领导的研究团队在多年的干法电极技术开发过程中，积累了丰富的工程化粉末深度混合技术和导电网络构建技术，在系统比较了国内外多种基础CNT粉料制造工艺基础上，创新工程化开发应用了一种专有CNT制造分散技术，成功控制了小束CNT保持分散的粉末形式，最大限度地减少团聚，这项创新使CNT粉料能够与其他材料形成有效的电连接而大幅降低了团聚，高分散CNT粉料既有优异的导电性能，又在同相中(固相)均匀分散(同相分散性跟导电炭黑接近，同时在正极材料中也能均匀分散并形成了良好的导电网络)使其成为下一代二次电池的潜在高性能导电材料。
公司产品已经于2024年8月份通过第三方机构的测试。该产品不仅可以应用于新一代的干法电极产品(内部产品型号LQ302)，在干法工艺中与其他材料轻松分散;同时在传统的三元、磷酸铁锂电极浆料中直接添加此款高分散CNT粉料后的电池性能更加优越，可以直接替代现有的CNT浆料方案(内部产品型号LQ301)，经测试，使用即用型CNT粉料比使用CNT浆料的电池能量密度提高了7%左右，电池循环次数提高了30%左右。
目前溧泉科技该款产品已经通过部分国内外知名电池企业的样品认证，现已开启规模化客户验证。
干法工艺在节省成本、低碳足迹和提高电极质量方面都具有优势，在ASSB中的潜在应用以及LiB中预锂化等其他工艺使其更具前景。通过消除NMP，在干法电极中100%不适用NMP，在CNT应用中100%不使用NMP，不仅要满足现行法规的要求，还要预测行业未来的需求，确保我们的客户保持高竞争力的同时又可以很好的承担环保低碳的社会责任。
溧泉科技是国内领先的专注于新能源干法技术生态链建设以及干法产品研发、生产、销售的创新型企业，致力于打造核心材料制备/核心装备开发/关键工艺(Know-How)/产品智能制造的新生态格局，实现“绿色制造”;采用干法技术是下一代锂离子电池、金属锂电池、混合固态电解质电池、全固态电池、钠离子电池和燃料电池产业化的最优材料解决方案之一。
