导电炭黑 conductive carbon black是具有低电阻或高电阻性能的炭黑。可赋予制品导电或防静电作用。其特点为粒径小,比表面积大且粗糙,结构高,表面洁净(化合物少)等。
导电碳黑按其导电性能和制造方法可分为:导电槽黑(cc)、导电炉法碳黑(CF)、超导电炉法碳黑(SCF)、特导电炉法碳黑(XCF)等。乙炔碳黑(ACEF)也是导电性能很好的碳黑。
炭黑是含碳物质(煤、天然气、燃料油等)不完全燃烧或受热分解的产物。按照用途,炭黑可以分为橡胶用炭黑和非橡胶用炭黑。非橡胶用炭黑中的导电炭黑具有高比表面积、高结构、高纯净度和优异导电性能的“三高一优”特点,随着新能源汽车推广,锂电池成为导电炭黑最主要的应用场景。锂离子电池要求导电剂具有优良导电性、低密度、结构及化学性能稳定等特点,导电炭黑不仅满足导电剂不参与电池中的氧化还原反应和具有高抗酸碱腐蚀能力的要求,还具有低成本、质量轻等特点。
导电炭黑的高导电性能可以赋予制品导电或防静电的能力炭黑是含碳物质(煤、天然气、燃料油等)不完全燃烧或受热分解的产物,是一种轻、松而极细的黑色粉末,微观结构为由球形纳米级颗粒团聚成多簇状和纤维状的团聚物,具有表面积大、粒径小的特征。
按照用途,炭黑可以分为橡胶用炭黑和非橡胶用炭黑。非橡胶用炭黑中的导电炭黑由于具有高导电性能而可以赋予制品导电或防静电的能力。衡量导电炭黑品质优劣的性能指标主要有磁性物质残留值、导电性和DBP 吸收值(指规定的试验条件下,100g 炭黑吸收邻苯二甲酸二丁酯的体积数)。DBP 吸收值越大,表示炭黑结构度越高,容易形成难以破坏的导电网络通道。越细的炭黑颗粒,其结构度越高,炭黑颗粒之间形成的网状链堆积越紧密,有利于在聚合物中形成链式导电结构。
然而,DBP 吸收值过高的导电炭黑对聚合物粘结剂、液态和聚合物电解质的吸附能力比较强,从而导致分散性较差。目前成熟的炭黑生产方法主要有炉法、接触法(主要为槽法和无槽气法)和热解法。而锂电用的导电炭黑Super P的主流生产工艺采用炉法工艺,技术壁垒较高。