碳纳米管和导电炭黑复配的最佳比例因具体应用场景和需求而异,不同的研究和应用实践中会有一定的差异。以下是一些常见应用领域中的大致复配比例范围及相关分析:
锂电池领域5:
在锂电池的导电剂应用中,导电炭黑和碳纳米管浆料的质量比常为 (1.0 - 1.5):(0.6 - 1.0)。导电炭黑具有成本相对较低、颗粒结构利于形成导电通路的特点;碳纳米管则具有优异的导电性和独特的结构优势,能够在导电网络中充当导线且具有双电层作用,还有利于电池充放电时的散热等。二者复配可以综合利用各自的优势,在保证电池性能的同时控制成本。
高分子材料领域:
在聚碳酸酯组合物等高分子材料中,导电炭黑的占比相对较高1。例如,金发科技的一项专利中,聚碳酸酯组合物包括聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、导电炭黑和碳纳米管,其中导电炭黑的重量份为 9 - 32 份,碳纳米管的重量份为 0.4 - 3 份1。这表明在这类材料中,导电炭黑和碳纳米管的复配比例大约在 (3 - 80):1 的范围,但具体比例还需根据聚碳酸酯树脂和聚酯树脂的特性以及对导电性能的具体要求进行调整。
在聚苯醚组合物中,导电炭黑和碳纳米管的重量份分别为 9 - 32 份和 0.4 - 3.2 份4。从这个比例范围来看,二者的复配比例也大致在 (3 - 80):1 左右。在此应用中,碳纳米管的加入主要是为了提高导电性,同时吸附油分减少析油问题,而导电炭黑则是主要的导电成分之一。
总体而言,碳纳米管和导电炭黑复配时,需要综合考虑材料的成本、导电性要求、加工工艺以及具体的应用场景等因素,通过实验测试和性能评估来确定最适合的复配比例。