为什么导电剂需要超声波分散 ？

使用超声波分散技术来均匀分散导电剂（如碳纳米管、石墨烯、科琴黑、乙炔黑等），这对于制备高性能电极（尤其是在锂离子电池、电容器等领域）至关重要。

导电剂，尤其是纳米级材料（如CNTs、石墨烯），具有极高的比表面积和强大的范德华力，极易团聚形成难以打开的聚集体。简单的机械搅拌无法有效分散这些团聚体，会导致：

1. 导电网络不均匀：团聚的导电剂无法形成连续、高效的导电网络，部分活性物质成为“死区”，导致电极内阻升高。
2. 浆料稳定性差：分散不均的浆料容易沉降，造成涂布不均，影响电池的一致性。
3. 性能下降：最终导致电池的倍率性能、循环寿命和容量发挥不佳。

超声波分散是利用超声波在液体中产生的空化效应（Cavitation Effect）来解决这一问题的关键技术。

 

超声波分散的工作原理：空化效应

1. 产生超声波：超声波发生器（换能器）将电能转换为高频（通常15-50kHz）的机械振动。
2. 传递至液体：这种振动通过探头（钛合金探头效率最高）或清洗槽壁传入液体介质（如NMP、水等）中。
3. 形成与破裂空化泡：超声波在液体中形成疏密相间的纵波，在负压区产生微小的真空气泡（空化泡），在正压区这些空化泡被急速压碎、破裂。
4. 释放巨大能量：空化泡破裂的瞬间，会产生局部极端的高温（约5000K）、高压（约1000atm）和强烈的微射流（冲击波）。
5. 破碎团聚体：这些巨大的能量直接作用于导电剂的团聚体上，通过强烈的剪切力和冲击力将其打散、分离，从而实现纳米尺度的均匀分散。

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