1. Proč lithiové baterie potřebují vodivá aditiva?
Vodivá aditiva jsou "elektronovou dálnicí" elektrod lithiových baterií, které jsou zodpovědné za rychlé vedení elektronů generovaných aktivními materiály do sběrače proudu, přímo určující vnitřní odpor baterie, rychlost a životnost.
Katodové materiály lithiových baterií (jako je fosforečnan lithno-železitý a ternární materiály) mají špatnou vnitřní vodivost, takže k vybudování účinné sítě pro přenos elektronů je nutné přidávat vodivé přísady.
Výběr a stav disperze vodivých přísad přímo ovlivňují tři základní ukazatele:
Vnitřní odpor baterie:Neúplná vodivá síť → zvýšený vnitřní odpor → zvýšený vývin tepla
Rychlost:Nedostatečná účinnost vodivé přísady → omezená kapacita při vybíjení vysokým-proudem
Životnost cyklu:Schopnost vodivé sítě udržovat stabilitu při objemových změnách nabití a vybití
2. Uhlíkové nanotrubice vs. Uhlíková čerň: Tři hlavní výhody
Uhlíkové nanotrubice jsou zcela lepší než saze ve vodivé struktuře, množství přísady a dlouhodobé stabilitě cyklu-. Hlavní rozdíl spočívá ve „vedení vedení“ vs. „bodovém kontaktu“.
2.1 Vodivá struktura: Bodový kontakt vs. liniový kontakt
Saze existují jako trojrozměrné rozvětvené-řetězcové/perličkové částice s vodivými cestami vytvořenými prostřednictvím „bodového kontaktu“ mezi částicemi. Problém s touto strukturou je, že jakmile elektroda podstoupí objemové změny během nabíjení a vybíjení, mohou se bodové kontakty snadno „rozpadnout“ a zničit vodivou síť.
Uhlíkové nanotrubice mají jedno{0}}rozměrnou trubicovou strukturu s ultra-vysokým poměrem stran, což jim umožňuje „pronikat“ vnitřkem elektrody a vytvořit souvislou a úplnou dráhu přenosu elektronů. To je ekvivalentní položení "elektronové dálnice" v elektrodě, která není ovlivněna přemístěním částic.
Srovnání struktur vodivých sazí, uhlíkových nanotrubic a grafenu jako tří hlavních vodivých přísad:
| Srovnávací rozměr | Vodivé saze | Uhlíkové nanotrubice (CNT) | Grafen |
|---|---|---|---|
| Vodivá struktura | Trojrozměrný rozvětvený řetěz / bodový kontakt | Jednorozměrné vedení s velkým dosahem- | Dvourozměrné rovinné vedení |
| Vodivá schopnost | Dobrý | Vynikající | Nejvyšší-úroveň |
| Optimální přídavné množství | 0.5%-3% | 0.2%-1% | 0.1%-0.5% |
| Zpracovatelnost elektrodou | Hladký povlak | Mírně vysoká viskozita | Snadno se aglomeruje |
| Umístění jádra | Obecná základní vrstva | Vysoká rychlost, dlouhý cyklus | Konečná vodivost |
2.2 Přidaná částka: Jedna-třetina dávky pro lepší výsledky
Přidané množství vodivé pasty CNT je pouze 0,5%-1%. Při použití samotných vodivých sazí je obvyklé přidané množství 2 % až 3 %.
To znamená: použití 1 dílu CNT může nahradit 2-3 díly sazí, čímž se ušetří místo zabrané vodivým aditivem a umožní se naplnit elektrodu více aktivním materiálem – přímo zlepší hustotu energie baterie.
2.3 Cyklistika a bezpečnost: Delší životnost baterie, bezpečnější provoz
Studie porovnávala výkon CNT a Super P v lithium-železofosfátových bateriích:
| Ukazatel výkonu | Formulace Super P | Formulace CNT |
|---|---|---|
| Povrchová teplota baterie při vybití 10C | 68 stupňů | 49 stupňů (sníženo o 19 stupňů) |
| Dávkování vodivé přísady | Základní linie | Pouze 1/3 |
| Vysokoteplotní{0}}cyklování při 45 stupních | Základní linie | Ještě vynikající |
Složení CNT využívá pouze 1/3 vodivého aditiva, přesto dosahuje nižší povrchové teploty baterie a lepšího-výkonu vysokoteplotních cyklů-, což znamená bezpečnější baterie s delší-životností.
3. Nový materiál Shandong Tanfeng: Vysoce kvalitní-dodavatel vodivé pasty CNT
Vodivá pasta z uhlíkových nanotrubiček Shandong Tanfeng New Material řady FB121 má vynikající kvalitu, s nečistotami Fe menšími nebo rovnými 30 ppm. K výraznému zlepšení výkonu baterie je zapotřebí dodatečná dávka pouze 0,5 % - 1 %.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. poskytuje vysoce-kvalitní vodivé pasty z uhlíkových nanotrubiček. Hlavní parametry základního produktu řady FB121 jsou následující:
| Parametr | Specifikace řady FB121 |
|---|---|
| Vzhled | Černá pasta |
| Solidní obsah | 6.0±0.20% |
| Obsah CNT | 5.0±0.15% |
| Dispergační obsah | 1.0±0.05% |
| Viskozita pasty | Menší nebo rovno 3000 mPa·s |
| Obsah vlhkosti | Menší nebo rovno 1000 ppm |
| Fe Nečistota | Menší nebo rovno 30 ppm |
| Cr/Ni/Cu/Zn/Co | Každá je menší nebo rovna 5 ppm |
Hlavní výhody:
Vysoká čistota:Nečistoty Fe kontrolované pod 30 ppm, což je výrazně lepší než průmyslová úroveň
Stabilní disperze:Používá unikátní disperzní proces, stabilní déle než 3 měsíce
Připraveno k použití:K dispozici v systémech na bázi NMP-i na bázi vody{1}} pro pohodlí zákazníků
Široká aplikace:Obsluhuje nové energetické baterie vozidel, baterie pro ukládání energie a další pole
S obsahem CNT 5 % mohou zákazníci přímo přidat 0,5 %-1 % a dosáhnout tak vysoce výkonných vodivých výsledků.
Shrnutí jedné-věty:Hlavní výhodou uhlíkových nanotrubiček ve srovnání se sazemi je „dělat více s méně“ - snížení množství přísady ze 3 % na 0,5 % a zároveň dosáhnout nižšího vnitřního odporu baterie, stabilnějšího cyklování vysokých-teplot a nižšího nárůstu teploty během vybíjení. Vodivá pasta Shandong Tanfeng New Material řady FB121 poskytuje vysokou-záruku kvality suroviny pro toto vodivé řešení s „bodovou-synergií.