纳米导电剂分散性能优化的关键

纳米导电剂分散性能优化的关键 – 纳米分散 – 上海瀚翎

纳米导电剂凭借优异的导电性能，在电池、电子器件、复合材料等领域占据核心地位。然而，纳米尺度带来的高表面能使其极易发生团聚，不仅会削弱导电网络的连续性，还会严重影响终端产品性能。因此，实现纳米导电剂的均匀分散，成为解锁其应用价值的关键所在。

纳米导电剂的分散过程需历经润湿、分散、稳定三个核心阶段。润湿阶段要求分散介质充分渗透粒子间隙，排出空气，避免残留干粉团导致后续结块；分散阶段通过外力破坏粒子间的范德华力，打破团聚结构；稳定阶段则需通过电荷排斥或物理阻隔，防止分散后的粒子再次聚集。这三个阶段相互关联，任一环节的疏漏都会导致分散失效。

当前主流的分散技术可分为物理分散与化学改性两大类。物理分散中，超声分散凭借空化效应产生的强冲击力，能高效打破碳纳米管、炭黑等导电剂的团聚，是低黏度体系的优选方案，但需控制强度与时间，避免破坏材料形貌。对于聚合物基体，双螺杆挤出机的剪切作用可实现熔融状态下的均匀分散，通过优化温度与转速平衡分散效果与材料完整性。化学改性则通过添加表面活性剂或进行官能团修饰，降低粒子表面能，提升其与分散介质的相容性，其中表面活性剂的种类对分散效果的影响最为显著。

分散效果受多重因素制约，分散剂类型、导电剂掺量、分散时间等均会直接影响最终性能。实验表明，在不同体系下的最优参数存在差异，如部分体系中1.5%掺量的导电剂经特定分散剂处理后，分散效果最佳。同时，分散后的稳定性评估不可或缺，通过静置观察、粒度分布检测等手段，可确保分散体系在应用周期内保持稳定。

在新能源等高端领域，分散质量直接决定产品竞争力。在锂电池中，均匀分散的纳米导电剂能构建连续导电网络，降低电极内阻，提升充放电效率与循环寿命；在固态电池干法工艺中，优化分散的导电剂可适配无溶剂加工需求，助力高能量密度器件的研发。随着技术迭代，纳米导电剂的分散工艺正朝着高效、绿色、精准控制的方向发展，为先进材料的性能突破提供核心支撑。

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