6月20日，由中國化學與物理電源行業協會主辦的第十一屆“中國國際電池技術交流會”在深圳會展中心開幕。本次交流會以“動力電池和儲能電池”為主題，重點關注了電池應用領域。全球50多位電池業界頂級專家亮相交流會并發表了主題演講，來自50多個國家和地區的800多名行業專家、學者和企業家與會。圖為來自美國Cabot Corporation的Hanwei Lei博士在CIBF2014中國國際電池技術交流會上發表主題演講。
　　Hanwei Lei：
　　非常高興在這里分享一下我們在鉛酸電池方面的心得，現場大部分是中國聽眾，但如果外國友人對我們的材料有興趣，我們會后也可以用英文交流。
　　我演講的內容主要涉及兩個方面，一是簡要介紹一下Cabot公司，因為我們公司已經有130年的歷史了；另外，簡要的介紹一下碳材料的兩個重要體系，一個是鋰離子電池，一個是鉛酸電池。我們在鉛酸電池方面有很好的發展，近期它的可實現性遠遠大于鋰離子電池。希望我的演講可以起到拋磚引玉的作用。
　　Cabot公司主要生產碳黑，目前在全球占碳黑2/3的市場份額，我們在全球有很多研發基地，遍布20多個國家，去年我們的銷售額為35億多美金。我們的業務分布在四個方面：第一是橡膠輪胎，主要用于汽車行業，每年給工業用汽車輪胎的碳材料超過100萬噸。第二是碳材料，包括碳黑、二氧化硅、氣象氧化鋁和電極材料。第三是鈍化處理，Cabot在2012年花10億美金并購了世界最大的碳公司，所以Cabot現在是世界最大的碳公司。第四個是我們現在是全球最大的彩色打印材料供應商。
　　我們在全球做的東西主要分黑與白兩個領域，黑就是以碳為主，白就是以氣象氧化物為主。碳黑方面我們是全球最大的；氣象二氧化硅、氣象二氧化鋁我們是第二；活性碳我們也是全球第一大公司。Cabot的技術特點非常專注，我們基于粉體材料，來滿足用戶在不懂粉體材料當中的需求。同時，Cabot在粉體材料的基礎上開發了表面修飾技術，意味著可以改變表面的離子碳、非離子碳，給材料應用提升空間。比如彩色色漿的核是一個碳黑，里面是很便宜的東西，通過Cabot的研發，在表面包覆不同材料，呈現藍色、黃色，類似的技術也可以應用到其他領域。
　　說到新能源就會聯系到新能源汽車，現在大部分技術都集中在鋰離子電池領域，包括以鋰電池為主的純電動汽車。事實上目前電池主要是以普瑞斯鎳氫化合物為主。高檔的汽車里面實際有一種新型電池，并不是大家所談到的鋰離子電池，而是一種鉛酸電池，它涉及到碳材料的應用。
　　下面先介紹一下Cabot以鋰離子電池為主研發的新型導電添加劑，也稱為Litx。鋰離子電池的主要特性來自于它基本的原材料，它的正極材料控制著能量和所有最核心的因素。目前使用的導電碳黑選擇非常有限，Cabot的思想是了解碳材料在里面的作用，解決方案是什么。來自不同電極體系采用不同活性物質，比如鈷酸鋰和磷酸鐵鋰的大小、性能完全不一樣，很難用一種導電材料把這些材料的性能發揮到最好，所以我們根據市面上已有的材料進行產品提升，通過分析活性物質的特點發展匹配的碳材料，來提高能量密度和動力性能。介紹一款LITX200產品，它跟市面上所有的碳黑都不一樣，比較面不易分散，導電比較好，可以帶來更多性能方面的改良。
　　如果導電不穩定，體系也不會正常，所以Cabot基于對碳材料的理解，在這方面也做了一些改進。跟市面上提供的不同導電碳黑比，它在所有領域里穩定性都好，可以理解為電解液的負反應比較小，給高能量高電位的區域提供了新材料。通過比較我們的導電碳黑材料和傳統的導電碳黑材料在電極、能量和倍率性能上的優劣點，可以發現要把它們相匹配，傳統的碳黑需要更多量才能達到相匹配的程度。實際研發過程中我們做了不同碳材料的比較，比如從50到100多，到800多，尤其是通過磷酸鐵鋰這個體系，因為磷酸鐵鋰顆粒比較復雜，有大小不一的顆粒，我們發現不同的正極材料對碳材料的需求也不一樣。大家談到對電極性能改進時沒有談到電極材料對電極制造生產有多大影響。
　　通過碳材料，我與大家共享我們在這方面的研究，我們的材料的結構比較低，跟傳統的導電材料比，如果用相同的配方來做會發現它的黏度比較低。在電極制配過程中黏度非常重要，如果要得到比較好的涂層質量必須把黏度調到正常范圍。所以如果使用ITX200就必須使用少量NMP，這在制造方面節省了成本。同時因為NMP的減少固化量提高，從生產效率方面講也給廠家帶來好處，也可以降低制造成本。
　　總體來說碳材料不是很顯眼，但實際它可以在電極體系里給你帶來很多好處。通過Cabot的技術研發、推廣這種新產品，首先能帶來比較高的穩定性，可以實現更高電位充電電池的研發。這種新產品可以提高電池的循環壽命。第二，也能提供非常好的導電性能，這樣就可以提升容量以及改善倍率性能。第三，它能夠帶來在電極制成和制造方面的新特點?？偟膩碚f可以提高生產力，降低成本，而且這個產品也適合水性體系。
　　近期在新能源汽車方面鉛酸電池是最能跟鋰離子抗衡的技術。鉛酸電池主要應用在汽車領域，同時通信應用、新能源儲存，包括叉車、動力車等方面也有應用，中國現在每年販售以鉛酸電池為主的電動車大概1億多輛。
　　下面談關于汽車應用領域的新特點，以及對碳材料的要求。大家日常開車等紅綠燈時也在消耗原油，但在歐洲碰到紅綠燈停車時，發動機是停機的。在中國這種人口密集的地方頻繁的啟停，每次停車發動機關機的話可以節省5%～10%的能量，這是對新能源發展行之有效得方法之一。如果汽車停了，電池帶動音響、空調，電池就會消耗的非?？?，在發動機啟動時要馬上把電池充滿，否則第二次、第三次停之后電池就會用盡。
　　我們Cabot在負極加一點新型導電碳黑，導電碳黑的特點是能夠提高電池的電動效率，同時抑制晶體的增長。從熱力性能來講鉛酸電池是不可逆的體系，我們提高它的循環壽命和性能；從動力性能來講把它做成可逆，那么形成的硫酸鉛不導電，晶體很大，所以把它從動力方面的不可逆做成可逆很難。
　　我們的導電碳黑跟活性碳相比，在充放電狀態下1%的時候就超過了活性碳。在高倍率的部分狀態下的提升，可以看到1%的導電碳黑的性能遠遠超過1%的活性碳，如果活性碳要達到類似效果，添碳量要大大提升。我們的導電碳黑也可以大幅度提升電池循環壽命。因此這種碳黑已被全球領先的廠家在這個領域里面采用了。
　　總體來說Cabot通過技術，利用碳這種關鍵材料給新能源解決方案提供新物質，在鉛酸電池方面提供了3～4種不同產品，不僅可以改善動力性能，也可以改善它的動力和循環性能，供大家進行選擇。
　　Cabot憑借130年的歷史，可以給全球的供應鏈提供更多的選擇，同時我們與全球頂級的廠家進行合作，根據他們的需求研發新產品，陸陸續續有新產品推到市場上。在鉛酸電池這個領域我們推出了0951和1355一系列的產品，來解決關于充電、循環壽命以及啟停車的一系列需求。