電動汽車沒有完全替代燃油汽車的重要原因在于電池的效率、價格、充電時間和續航里程上仍落后于燃油汽車。單壁碳納米管(SWCNT)助力鋰離子電池性能提升，OCSiAl作為全球95%的單壁碳納米管領導廠商，為鋰離子電池正負極供應有效和經濟可行的解決方法。

OCSiAl的TUBALL單壁碳納米管在正極應用中助力提升電池能量密度、安全性、放電功率和極片附著力。負極應用中，單壁碳納米管可能實現最高達90%的高含量硅，助力實現能量密度350Wh/kg。

一、TUBALL單壁碳納米管在負極應用

助力實現350Wh/kg能量密度

由于硅可以存儲比石墨多9倍的鋰而日益被鋰離子電池廠商重視，但硅的根本性膨脹問題仍未解決。重要問題硅膨脹。

納米硅碳在充放電過程中硅的體積膨脹可高達400%，不斷的收縮膨脹會造成硅負極材料出現裂紋直至粉化，破壞電極材料和集流體的接觸性，使得活性材料從極片上脫離，引起電池容量的快速衰減，同時形成不穩定的SEI膜，硅的導電性較差，在高倍率充放電的條件下不利于電池能量的有效釋放。

TUBALL單壁碳納米管-解決硅問題的關鍵

TUBALL單壁碳納米管解決了硅負極的關鍵和根本性問題。由于其無與倫比的導電性、高強度、高柔性、高長徑比，以及在加入低劑量的情況下即可在材料內部形成發達網絡的能力，TUBALL單壁碳納米管在引入硅負極后可覆蓋硅顆粒表面并在硅顆粒之間建立高度導電和持久的連接。

硅顆粒之間建立的連接非常緊密、長久、導電且牢固，即使發生硅負極顆粒體積膨脹并開始出現裂縫時，這些顆粒仍可通過TUBALL單壁碳納米管保持良好連接。由此可以防止負極材料破裂，在此情況下硅負極具有完美的循環壽命，足以滿足最嚴格的電動汽車制造商的要求。目前，TUBALL是解決硅負極的關鍵問題的有效解決方法。

循環性能-提升四倍

TUBALL單壁碳納米管網絡解決了硅基負極的關鍵問題，并顯著延長了負極的循環壽命。只有添加TUBALL單壁碳納米管，高硅含量的電池才能滿足電動汽車/電子行業對循環壽命的要求。

電池循環性能測試結果，TUBALL單壁碳納米管,碳纖維,多壁碳納米管性能比較

添加TUBALL單壁碳納米管，可使用更高含量的SiOx助力實現350Wh/kg

目前，行業領先的鋰離子制造商已經認可，通過添加TUBALL單壁碳納米管可生產內含20％SiO的負極，電池能量密度可高達300Wh/kg和800Wh/l，同時，實現電池快速充電。與市場上優質的鋰離子電池相比，含單壁碳納米管的電池續航里程可提升15％以上。

2020年，天津力神電池股份有限公司在導電劑應用研究中的“道”與“術”中指出：比較于其它導電劑，單壁碳納米管可以顯著提升硅負極的循環壽命。

OCSiAl研發結果表明，添加單壁碳納米管后可以將負極中的SiOX含量提高到90％，助力實現能量密度350Wh/kg。

江西星盈科技有限公司研究院常務副院長在新型導電劑在鋰離子電池的應用報告中比較單壁碳納米管和多壁碳納米管在硅碳負極中的性能：

單壁碳納米管具有更大的長徑比，在電池應用中具有更低的阻抗，表現出優異的倍率性能。

極片有著更好的柔韌性和機械穩定性，在反復脫嵌鋰膨脹過程中能保持良好的導電網絡。

二、TUBALL單壁碳納米管在正極應用

助力提升能量密度和安全性能

TUBALL單壁碳納米管應用于鋰離子電池正極，可顯著改善極片附著力、鋰離子電池的放電功率、能量密度、以及安全性。

（1）實現更高能量密度

低于0.1％的TUBALL單壁碳納米管添加量即可供應更高的能量密度，比作為導電添加劑的多壁碳納米管或炭黑添加量低10-60倍。在目前電動汽車電池包中，僅100g的TUBALL單壁碳納米管就可代替5kg的導電炭黑。

（2）安全性能

作為可用于鋰離子電池配方中的導電材料，添加少量的TUBALL單壁碳納米管可以降低電池內阻（DCR)。即使在多個電池充放電循環和電池存儲周期之后，仍可在正極材料內保持穩定的TUBALL單壁碳納米管網絡，從而使高溫存儲和循環后內阻也保持在較低水平。電池內阻越低，則積聚的溫度就越低；最終，電池著火的風險就越小。這是TUBALL單壁碳納米管帶來的重要的安全益處。

（3）提高放電倍率

與其他導電助劑相比，單壁碳納米管具有優異的導電性，因此通過在正極中使用TUBALL，可以同時實現快速放電和高電池容量。

（4）提升極片附著力

單壁碳納米管網絡將正極材料顆粒連在一起，從而提高了顆粒之間的連接強度，提高極片附著力。

三、單壁碳納米管分散液-TUBALLBATT

TUBALLBATTH2O

硅負極優秀伴侶

超細TUBALL單壁碳納米管在水中的分散體，助力高能量密度硅碳負極。

特性：

0.4％TUBALL，CMC或其他粘合劑

與大多數現有的硅氧或硅碳負極配方兼容

低雜質含量

簡單、易于使用，高效：領先的鋰離子電池制造商認可

核心優勢：

（1）改善硅基負極衰退

添加TUBALLBATTH2O在20％硅氧或硅碳負極（最高600mAh/g）可實現目前電動汽車行業要求的循環壽命。

（2）提高能量密度

使用TUBALL單壁碳納米管的硅負極，能量密度可提高至300Wh/kg和800Wh/l。

（3）實現快充性能

使用TUBALL單壁碳納米管，可提高硅含量，實現高達4C的充電。

（4）符合目前電動汽車行業要求的循環壽命

添加TUBALL單壁碳納米管的硅基負極的鋰離子電池在1500次循環后，仍可保持80％以上的容量。

TUBALLBATTNMP

超細TUBALL單壁碳納米管在NMP中的分散體，應用于高能量密度正極。無與倫比的TUBALL電導率提高了電池安全性和能量密度，性價比高，高品質分散液。

特性：

專為正極優化的分散液

固含量達80％以上

鐵雜質含量低

PVDF牌號可選

易于使用

優點：

（1）提高能量密度

得益于低10倍至60倍的導電添加劑的添加量，干電極中的活性物質含量最高可達98.8％。

（2）提高安全性能

電池電阻（DCR）降低兩倍，提高安全性能。

（3）提高的放電功率

高倍率放電時新增50％以上。

（4）改善附著力

由于正極顆粒之間的結合強度，附著力提高兩倍。

四、OCSiAl品質管控和技術支持

OCSiAl高度重視單壁碳納米管產品的質量、穩定性和純度。TUBALLBATT是在符合ISO7/ISO8標準的潔凈室中生產的，該過程是由高度可靠和穩定的生產技術控制，排除了產品中出現金屬雜質的可能性。每批產品都經過多達20個控制設備項目的測試。

OCSiAl已確認其符合IATF16949和VDA6.3(兩個汽車行業的國際標準，確保滿足生產和控制系統的高要求)，確保OCSiAl作為可靠的單壁碳納米管解決方法供應商的地位，其質量管理體系符合汽車行業的嚴格要求。

此外，TUBALL單壁碳納米管分散液TUBALLBATT的質量管控已獲得多家國際知名鋰電公司的認可。

OCSiAl（奧科希艾爾）建立了全球研發中心網絡-TUBALL中心-為客戶供應高質量的技術支持和研發數據。TUBALL中心團隊由業內相關經驗豐富的單壁碳納米管開發和應用的成員構成，高研究標準，實現高效的技術支持。TUBALL上海中心專注于鋰離子電池應用研究，開發和測試基于單壁碳納米管的新產品。

五、有關OCSiAl和TUBALL單壁碳納米管

OCSiAl（奧科希艾爾）是擁有可擴展技術工業化合成單壁碳納米管的公司，其單壁碳納米管的商標名稱為TUBALL。目前，OCSiAl（奧科希艾爾）的TUBALL單壁碳納米管產量為80噸/年，占全球單壁碳納米管市場的95％以上，該產量滿足100+GWH以上的鋰離子電池的導電劑需求。

TUBALL單壁碳納米管特點就是細，管徑1.6nm，管長大于5um，具有極高的長徑比，可達到3000。此外，比表面積高可達到900cm2/g。Raman是評價單壁碳納米管結構的有效的方式，在拉曼光譜下查看單壁碳納米管的G/D比。TUBALL單壁碳納米管的G/D比為90，是市面上G/D比最高的，也就意味著導電性能最好。單壁碳納米管的這些獨特性能使其在低添加量時，能在材料內部性能增強導電三維網絡。

TUBALLBATT我國本地化生產

OCSiAl的單壁碳納米管產品僅通過官方授權合作伙伴上海海逸科貿有限公司和沈陽伊斯特化學科技有限公司進行銷售，兩家合作伙伴通過OCSiAl的質量審核并已正式本地化生產TUBALLBATT分散液，并通過了多家知名電池公司的品質審核。官方授權渠道從品質保障、供應產量、技術支持，到售后服務方面都有著絕對的優勢。