5月23日，CIBF2018 第十三届中国国际电池技术交流会展览会在深圳会展中心开幕。德国贺利氏电池技术有限公司Dominik Samuelis在技术交流会上发表主题演讲。以下是演讲正文：

我叫Dominik Samuelis，我是在德国的贺利氏电池企业工作，我们在全球一百多个国家都有布局，我们是家族企业，有160年的历史，我们有1.23万名雇员。在演讲当中我将聚焦在碳功能的添加剂。

大家可以优化锂电池，我们可以提高能量密度，同时还可以增加电解质的负载，我们还有像分散的限制等等方面的问题，我们可以提高电池的电压，现在这个问题是4.5V或者以上，它总是让我们经常来考虑这样的问题，这方面是比较的具有挑战性，因为这里涉及到电解液的稳定性问题以及碳添加剂的稳定性问题，要做这个东西不是特别容易的事情。我们要选择很好的材料，这两天我们听到了很多的样品，大家提到了NMC622还有611，他们有循环寿命的问题，这是富镍材料的正极材料，还有硅负极材料，现在还要控制它的扩散情况，这样的话能够使它的硅负极材料变得循环寿命更加好，现在有两方面我们做得不是特别好，现在还有811，很多人还是在用硅，除了提高能量密度还有很多要做的东西。提高电解质的负载，还有能量密度，也许这种技术对你来说大家没有太多听过。我们要考虑到能量的密度，从扩散的角度来说，也许它的应用情况并不是特别好。

Porocarb像孔隙的碳功能的添加剂，从这个名字可以猜到大概是什么意思。是非凝聚颗粒的材料，它在制备工艺当中有很多优异，可以降低溶剂的量15%，同时在正负极添加，有很多性能的优越性，我们可以提高离子的运导，也可以提高电子的性能，还可以在低温的效能也可以提高，同时我们在涂浆部分，各个方面的性能可以做得更好，包括干燥方面都可以做得很好。有更好的电解质吸收，还有活性材料的使用进一步提高。

锂电池行业要匹配不同的颗粒，我们的配方有正极材料是有90%的活性材料，NMC111的密度情况是3.0或者3.2，然后上升情况下，孔隙是少于20%，那么你就真的进入离子运导的缺陷当中，我们看一下3.5的情况，我们有着非常好的性能，如果我们从3.0到3.5变化的过程当中，可以看到孔隙降低到13%，这样会有扩散的限制。这是正极的3.5，这方面可以提高它的容量密度。用我们的产品Porocarb可以提高容量密度。

首先介绍一下Porocarb，在电极当中的孔隙情况，还有滤泵和深色泵的情况，我们可以替代3%重量的碳黑，用Porocarb来进行替代。我们有44%Porocarb的孔隙情况，我可以说这个质量非常好，孔隙的渗透情况也很好，没有扩散的限制性，同时又着快速的浸润情况。上次提到碳纳米管，也提到碳黑，我们看一下碳黑100-300纳米，我们的单粒是1-10微米，然后Porocarb的孔隙是100-300纳米，大家可以看到，对于碳黑的离子有过于扩散或者是扩散不够的情况，可能会有凝结的情况，或者是有纠缠的情况，所以这里在碳黑的制备工艺中有很多的问题和挑战。这就是我们碳黑的制备。

这是非常窄的孔隙，这是它的典型结构，这是在电极的幅度，大概是100-300纳米。1-10微米的单粒，我们Porocarb的气孔是100-300纳米，它对于这个界面进行开放。如果我们把电解质放进去，我们刚才说1-10微米的情况，如果这个离子在电解质中小于1纳米，我们就可以看到它的扩散情况以及离子的通道可能是非常快，可以迅速的渗透到碳黑当中，我们可以看到碳黑很快就释放到100-300纳米，这样运转的频道就是打开，因此，我们可以找到一个非常好的离子的运转，我可以说这就是它的导电性能是非常好。因此，碳黑和碳黑的CNT是可以作为电解质疏运的介质，这种横街面的表现，如果看到离子疏运过程中，表现也是很好的。同时可以在整体电解质过程中也会有很好的表现。

如果放大，我们可以看它孔隙的情况，我们大概是200-300，主要就是孔隙的情况，它总体的孔隙体积是0.82平方厘米每克，如果看到孔隙之间的网络，它在这个离子当中的表现，你可以看到它无论是在表面还是在整体过程当中，都是非常紧密的联系在一起的。这些离子的孔隙的情况，我们可以看到他们这种联系率是99.8%，同时我们如果看到它的这种孔隙，如果没有连接的情况只是小于0.2%，我就可以说它的这种技术应用是非常好的结论。

我之前也说过，我们要去控制整个离子的体积是非常重要的，我给大家解释一下为什么它非常具有重要性。首先我们可以制造孔隙的尺寸，你需要首先看到Porocarb的尺寸可以是根据电极内渗透和填充密度进行提高，而你看这些PPT上的情况，它可以去到10微米，它的颗子大小可以从10微米一直到1微米，正是由于这是最优化的粒子数量，这可以很好的附着在活性物质当中。这是Porocarb右边的图，你可以看到Porocarb有一些空间，但并不像大家所想象的这方面。如果你可以去把这个粒子的大小进行对比的话，你就可以得到一个理想的状态，这种状态就是Porocarb的孔隙率是非常棒的。

我们确实有Porocarb的材料，这是非常典型的材料。比方说10-12微米这样的比较合适适合你生产的选择。哪些我们的选择可以买这些粉末，这些干粉是无团聚的干粉，可以很容易和你的电池进行结合。另外，如果你用其他的方面，它可以减轻潜在的黏合剂迁移，同时还提供一些浆料的解决方案。所以我们可以把空隙去预先填充起来。最近还有碳纳米管的材料产品，扩散性其实是比较好，这个电池表现性能是非常好的。同时，这个CNT的选择可以给到较高的固体含量，而且可以结合长程的电导率和功能孔隙率。明天李教授也有这方面的介绍，留给大家一个悬念，明天可以继续听我们这方面的研究结果。

我们如何分析这个Porocarb的浆料呢？首先是PVDF会有些剪切混合，在它的顶部会有Porocarb，Porocarb是比较大的，能够让空隙达到要求的程度，我们一般都是有1%的Porocarb、3%的碳黑，大家可以看到，这里大概就是这个成分，再放入活性材料，最后就是把Porocarb进行剪切混合。现在我们需要让大家注意的是，Porocarb的过程和完全碳黑的构成是非常相似的，唯一的不同是这个固体含量，那就是Porocarb的固体含量可以是提高3%，同时你所用的固体也会比较少。如果你有Porocarb使用的话，可以整体提高电池的固态含量，其中还没有团聚粒子。这是我们的能量和功率，它的整体的正极负载是204克每平方米，它的涂布是3.4克每立方厘米。我们根据就可以看到有3%的Porocarb，它的表现性能会更好。另外它的倍率也会非常好，倍率的提高是20%，如果看另外一个方面，也有20%能量的增长和20%功率的增长。我们在2.8这样的数值进行检测是比较高的。如果你用Porocarb，电池表现会更好，比加碳黑表现更好，会有20%的能量提升或者20%的功率提升。

这是我们的产品介绍（PPT），我们所有的产品系列，有403，是我非常推荐的产品，它大概是10-12微米，如果想要其他的选择，可以给大家选择。比方说看一下410产品，它的电子导电性和比容量都非常高。我们有很多的产品供大家进行选择。我想和大家说的是用Porocarb这样的产品，不仅仅是可以去增强整个电池的表现，同时还会为客户带来更多的益处，能够有更高的性价比。

如果大家想更多了解我们的产品，请在结束之后和我进行沟通或者来到我们的展位，我们在展位等待大家的光临。谢谢大家！

主持人：非常感谢。大家有没有什么问题想要进行交流？

提问：我有两个问题，孔隙，一个是有机械方面的力量，它会不会摧毁孔隙呢？

Dominik Samuelis：我觉得Porocarb在整体过程中还是非常稳定的，即使是这个密度很高，也不会产生你所担心的问题。在整个的过程当中，你在最后一步才加入Porocarb的混合，如果你用20或者是30分钟，可能会和一些活性物质有些混合，但是如果用这种高密度的，这种孔隙还是张开的，是非常好的状态，也是我们非常理想的状态。

（根据速记整理，未经嘉宾审阅）