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三种导电炭黑的FT-IR图谱

导电炭黑的聚集体结构包含单个炭黑颗粒和炭黑聚集体的形貌与尺寸分布信息，可通过透射电镜（TEM）获得其颗粒结构（直观）信息。三种导电炭黑颗粒呈近似球形，熔聚在一起形成“葡萄串”状聚集体。炉法导电炭黑粒径约为20nm，小于和副产炭黑粒径（约90nm），从图中还可看出，副产炭黑具有发达的支链和孔隙结构，颗粒呈空壳状，有利于形成导电通道。

三种导电炭黑的TEM照片

导电炭黑常用于改善自身导电性能较差不能满足应用要求的高分子材料或无机材料的导电性能。决定导电炭黑应用性能的关键在于其与基体材料的匹配性，不同类型的导电炭黑在不同应用体系中表现出的性能差异，主要归因于在基体材料中的导电机理不同。

填充复合型导电高分子材料的导电性取决于导电炭黑在高聚物中分散状态和导电结构的形成情况。橡胶聚合物基体表面张力大、粘度高，在加工过程中分子间作用力大，颗粒大的导电炭黑所受剪切力较大，易分散，导电性好。副产炭黑粒径较大，且比表面积非常大，呈空壳状，可对橡胶分子进行局部包覆，加之支链结构发达，易形成导电网络，因而在橡胶材料中导电性表现较好；炉法导电炭黑比表面积高，虽然粒径较小，分散有一定困难，但由于颗粒数量多，综合导电性能较好。

塑料聚合物表面张力小、粘度低，在加工过程中塑料分子间相互作用力较小，高速搅拌混料条件下，导电炭黑在其熔体中分散相对容易，所以在单位体积下导电炭黑颗粒数量越多，导电性越好，因此炉法导电炭黑性能较好。副产炭黑比表面积较大，并呈空壳状，可对塑料分子进行局部包覆，加之其支链结构发达，易形成导电网络，其导电性能表现很好。

锂离子电池中，正极活性物质颗粒尺寸一般为μｍ或亚μｍ级，导电炭黑与其通过机械混合组成复合电极。副产炭黑粒径较大，可较好填充，加之发达支链结构形成导电通道，因此在锂离子电池中导电性均表现较好。