中国粉体网讯 锂离子电池（LIB）具有能量密度高、循环寿命长、设计灵活等优点，被认为是储能领域最有前景的电池材料之一。随着新能源汽车与储能市场的爆发式增长，锂离子电池对高倍率、长循环、低成本电极材料的需求日益迫切。碳基材料具有原料广泛、成本低、化学热稳定性好等特点，不仅可以作为锂离子电池的负极材料，还可以作为其他负极材料的添加剂。
在添加剂方面，碳基材料能够作为可充电电池中其他负极材料的导电添加剂，以提高其电子导电性。为了满足这些要求，研究人员在碳基材料方面已经做了许多努力，以提高可充电电池的电化学性能，例如设计具有各种形态的纳米结构，产生许多孔隙，或将杂原子引入碳基材料中。
对锂离子电池碳基材料进行改性的目的是提高其电化学性能。主要改性方法包括对尺寸、形态、结构的改性，设计具有各种形貌的纳米材料和改变表面结构（如产生孔隙率或缺陷）分别在动力学和能量存储方面发挥重要作用。其中，具有各种形态的纳米材料，如纳米纤维、纳米管、纳米球和纳米壳层因其优势而引起了人们的注意。它们可以增加电极和电解质之间的接触面积，缩短锂/钠离子扩散的途径，增强活性材料的柔韧性。
以碳纳米管为例，碳纳米管具有独特的弹道电子传导效应、抗电迁移能力、高电导率（高达105 S/m）以及柔韧性，将其直接用于电极的基体材料，或作为导电添加剂加入活性电极材料之中，可显著提高电极的电子/离子传输能力和机械性能。
碳纳米管具有优异的力学和电学特性，是理想的负极材料之一。但将碳纳米管单独作为锂离子电池的负极材料难以满足实际的使用需求，因此，通常需要与其他活性材料进行复合来提高电池的电化学性能。
在柔性储能领域，由碳纳米管直接构筑成的柔性电极材料能够兼具力学和电学性能，因此具有极高的应用价值。其中最为常见的就是碳纳米管与柔性基底两者进行复合形成电极材料。在此种方式中，高导电性的碳纳米管可提供良好的电子传输通道和丰富的锂离子嵌入位点，而柔性基底则主要保证电极能够具备较好的力学支撑。
在锂离子电池正极材料中，碳纳米管的使用非常广泛。碳纳米管不仅能够为正极材料提供良好的电子传输通道，还可进一步改善电极的机械性能。由于碳纳米管的导电性和离子扩散能力优于传统炭黑等材料，所以碳纳米管在正极材料中通常用作导电添加剂。此外，高强度的碳纳米管也会增强电极的机械性能。
在正极材料表面原位生长碳纳米管也是研究者重点关注的发展方向之一。这种方法的优势在于可减少电极对粘结剂的使用，并有助于形成一体化的电极材料。随着研究的不断深入以及商业化开发，碳纳米管复合正极材料的制备技术会逐渐向简单化和一体化的方向发展。
10月28-29日，中国粉体网将于2026IPIE上海高端粉体装备与科学仪器展览会期间，同期举办“2026上海国际锂电粉体材料创新大会”，届时温州大学杨植教授将为大家带来《“速溶碳”多场景赋能锂电工业化应用》的主题报告。“速溶碳”作为一种新型碳基功能材料，凭借其优异的电子导电性、丰富的孔道结构及能快速分散特性，在锂电领域展现出多场景赋能潜力。报告旨在为碳基材料在锂电领域的多元化应用提供技术参考与实践路径。
报告人介绍
杨植，教授，博导，曾是天奈科技首任碳管锂电应用研发组长，现任温州大学化材学院院长，温州大学碳材料与氢能产业研究院院长。近二十年，聚焦于碳纳米材料的精准合成、宏量制备、功能化改性与工业化应用技术开发。在Adv. Mater.、ACS Nano等期刊发表SCI论文130余篇，它引1.3万余次，通讯作者单篇最高引用超过2000次，授权发明专利30余项，主持国家自科基金、浙江省“杰青”、千万级横向课题，入选全球Top2%顶尖科学家，省万人计划等，获教育部高校自然科学二等奖和浙江省自然科学三等奖等。主编《碳纳米管应用于电化学能源存储与转化》等教材，培养博士生、硕士生60余名。
资料来源：
1、韩永欢.碳纳米管及其复合材料在锂离子电池中的应用综述
2、李微，姜瑞婷等.碳基材料锂离子电池的应用研究进展
（中国粉体网编辑整理/青黎）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除
