锂离子电池极片中的碳胶相

锂离子电池极片涂层由以下几个部分组成：（1）活性物质颗粒，在电化学过程中主要脱出或嵌入锂离子；（2）导电剂与聚合物粘结剂相互混合的碳胶相，它们分布在活性物质颗粒之间，相互连通形成三维网络结构，粘结剂使活性物质颗粒粘结在一起，导电三维网络是极片内部电子传输的主要通道；（3）固体相之间的微观孔隙空间，这些孔洞也相互贯通，填充满电解液，孔隙内的电解液相是极片内部锂离子传输的主要通道。

碳胶相微观结构特征

多孔结构的碳胶相分布特征也是非常重要的，一方面导电剂需要形成三维连通的导电网络传递电子，同时孔隙内吸收电解液，成为锂离子传输的通道。如图1所示，碳胶相分散差团聚成大颗粒时，内部孔隙率会比较高；碳胶相分散性太高，颗粒尺寸减小，内部孔隙率会降低，长程连通性变差。只有碳胶相处于合适的分散状态，电池性能才最优。

图1  NMC正极的SEM形貌：（a）碳胶相大颗粒团聚，（b）碳胶相充分分散；（c）碳胶相分布状态示意图