在鋰離子(zǐ)電池(chí),導(dǎo)電塗料及(jí)導電(diàn)復合(hé)材(cái)料(liào)等領(lǐng)域,導電(diàn)劑的(dí)吸(xī)油值(zhí)是衡量(liáng)其(qí)分散性(xìng)能和結構特(tè)性的(dí)關(guān)鍵(jiàn)參(cān)數(shù)。吸油(yóu)值(zhí)越高(gāo),通常(cháng)意味著材料的比(bǐ)表麵積越大(dà),結(jié)構支(zhī)鏈化程度(dù)越高,在(zài)與基(jī)體材料混合時所需的(dí)粘(nián)結(jié)劑或(huò)溶劑用(yòng)量(liáng)也相(xiāng)應(yīng)增(zēng)加。通(tōng)過(guò)導電劑吸油值(zhí)測試儀(yí)對(duì)碳納米(mǐ)管(guǎn),石(shí)墨(mò)烯和炭(tàn)黑(hēi)三種典(diǎn)型導電劑(jì)進行(háng)測定,可以(yǐ)明(míng)確(què)其(qí)吸(xī)油(yóu)值的高低差(chà)異。
碳納米(mǐ)管是由(yóu)石(shí)墨烯片層(céng)卷曲而(ér)成的中(zhōng)空管狀(zhuàng)結構,具(jù)有較大的(dí)長(cháng)徑比和(hé)獨特的網(wǎng)絡(luò)分布形(xíng)態。其(qí)表(biǎo)麵(miàn)存在(zài)大(dà)量(liáng)納米尺度(dù)的曲率(shuài)和(hé)孔隙,能夠(gòu)吸附並(bìng)保(bǎo)持較(jiào)多(duō)的(dí)油性介質(zhì)。在(zài)標(biāo)準測試條件下,碳(tàn)納米(mǐ)管的吸(xī)油值通常(cháng)處(chǔ)於(yú)中等(děng)偏(piān)上的(dí)水(shuǐ)平(píng),顯著(zhù)高(gāo)於普通結構(gòu)的(dí)炭黑,但略(lüè)低(dī)於結構(gòu)發(fā)育充分的(dí)高結構炭黑(hēi)品種。

石墨烯是由(yóu)單(dān)層或少數幾層(céng)碳原(yuán)子(zǐ)構成的二維片狀材(cái)料,理論(lùn)比表麵(miàn)積(jī)高。然(rán)而(ér)在(zài)實際粉(fěn)體(tǐ)狀態下,石(shí)墨烯片層之間容(róng)易(yì)發生緊密堆(duī)疊(dié)和(hé)團(tuán)聚,形(xíng)成不可(kě)逆的(dí)層狀(zhuàng)聚(jù)集(jí)結構。這(zhè)種(zhǒng)聚集狀(zhuàng)態(tài)大幅減少了(liǎo)可供油性(xìng)液體進入的(dí)有效(xiào)孔隙(xì)空間(jiān),導(dǎo)致其(qí)在吸(xī)油值(zhí)測試(shì)中(zhōng)表(biǎo)現不(bù)如預期。實測結果表(biǎo)明(míng),常規石墨烯粉(fěn)體的吸油值通(tōng)常明顯低於(yú)碳(tàn)納米(mǐ)管和高結構(gòu)炭(tàn)黑。
炭黑(hēi)作(zuò)為傳(chuán)統的導(dǎo)電劑材料,其(qí)吸油值(zhí)受原(yuán)生粒(lì)徑和聚(jù)集體結構的影響極大。低結構的炭(tàn)黑顆粒致密,表麵光滑(huá),吸(xī)油(yóu)能(néng)力有限(xiàn)。而高結(jié)構的(dí)炭黑(hēi)具(jù)有高(gāo)度(dù)支鏈化的(dí)葡萄(táo)串狀(zhuàng)聚集形(xíng)態,顆粒(lì)之(zhī)間存在(zài)大量相(xiāng)互連通的(dí)空(kōng)隙,能夠在測試過(guò)程中持續(xù)吸(xī)收(shōu)並(bìng)鎖定油性液(yè)體。高(gāo)結構炭黑(hēi)的(dí)吸(xī)油(yóu)值往往(wǎng)在三者(zhě)中最高,可以超(chāo)過碳納米(mǐ)管和石(shí)墨烯(xī)一個數量級(jí)以(yǐ)上。
綜合(hé)導電劑(jì)吸油值測(cè)試儀的(dí)測定(dìng)結果(guǒ),在(zài)碳(tàn)納(nà)米(mǐ)管,石墨(mò)烯和炭(tàn)黑三(sān)者之間(jiān),炭黑的吸油值最(zuì)高(gāo),尤(yóu)其以高結構品種為甚(shèn);碳納米管(guǎn)次之(zhī),其管(guǎn)狀(zhuàng)網絡(luò)結構賦予(yú)其良(liáng)好的吸油能力(lì);石(shí)墨烯由(yóu)於易團(tuán)聚(jù),片層堆(duī)疊緊(jǐn)密(mì),吸(xī)油值低。這一排(pái)序(xù)對(duì)於(yú)導電劑(jì)的選擇具有實際指(zhǐ)導(dǎo)意義:需(xū)要(yào)更高吸(xī)油值以增強增稠(chóu)或鎖液能(néng)力時,應優先考慮高結構(gòu)炭黑;而在(zài)需(xū)要(yào)較(jiào)低(dī)吸油值以實現(xiàn)高(gāo)固(gù)含量填充(chōng)時(shí),石墨烯(xī)或特定(dìng)結構的(dí)碳納(nà)米(mǐ)管可能更為適(shì)宜。導電劑吸(xī)油(yóu)值(zhí)測試儀(yí)的應(yīng)用(yòng),為準(zhǔn)確(què)區(qū)分不(bù)同(tóng)材料(liào)的(dí)結構(gòu)特(tè)征和(hé)加(jiā)工適應性提(tí)供(gōng)了可靠的(dí)定量依據。