1. Чому літієві батареї потребують провідних добавок?
Електропровідні добавки — це «електронна магістраль» електродів літієвої батареї, відповідальна за швидке проведення електронів, утворених активними матеріалами, до струмоприймача, безпосередньо визначаючи внутрішній опір батареї, здатність до швидкості та термін служби.
Матеріали катода літієвої батареї (такі як фосфат літію, заліза та потрійні матеріали) мають низьку власну провідність, тому для створення ефективної мережі транспорту електронів необхідно додавати електропровідні добавки.
Вибір і стан дисперсії електропровідних добавок безпосередньо впливають на три основні показники:
Внутрішній опір батареї:Неповна провідна мережа → підвищений внутрішній опір → підвищене виділення тепла
Можливість оцінки:Недостатня ефективність провідної добавки → обмежена ефективність ємності під час сильного-розряду струму
Цикл життя:Здатність провідної мережі зберігати стабільність під час змін об’єму заряду та розряду
2. Вуглецеві нанотрубки проти вуглецю: три основні переваги
Вуглецеві нанотрубки значно перевершують технічний вуглець за провідною структурою, кількістю додавання та довготривалою-стабільністю циклу. Основна відмінність полягає в «провідності лінії» проти «точкового контакту».
2.1 Провідна структура: точковий контакт проти лінійного контакту
Сажа існує як-тривимірні розгалужені-частки з ланцюгом/намистинами, з провідними шляхами, утвореними через накладення «точкового контакту» між частинками. Проблема з цією структурою полягає в тому, що коли електрод зазнає змін об’єму під час заряджання та розряджання, точкові контакти можуть легко «розвалитися», руйнуючи провідну мережу.
Вуглецеві нанотрубки мають одно-вимірну трубчасту структуру з над-високим співвідношенням сторін, що дозволяє їм «проникати» крізь внутрішню частину електрода, утворюючи безперервний і повний шлях транспортування електронів. Це еквівалентно прокладанні «електронної магістралі» в електроді, на яку не впливає зміщення частинок.
Порівняння структур провідної сажі, вуглецевих нанотрубок і графену як трьох основних провідних добавок:
| Вимір порівняння | Провідний вуглець | Вуглецеві нанотрубки (CNT) | Графен |
|---|---|---|---|
| Провідна структура | Три-вимірний розгалужений ланцюг/точковий контакт | Одновимірна провідність-дальньої лінії | Дво{0}}вимірна планарна провідність |
| Провідна здатність | добре | Чудово | Верхній-рівень |
| Оптимальна кількість додавання | 0.5%-3% | 0.2%-1% | 0.1%-0.5% |
| Оброблюваність електродів | Гладке покриття | Трохи висока в'язкість | Легко агломерується |
| Позиціонування ядра | Загальний базовий шар | Висока швидкість, довгий цикл | Гранична провідність |
2.2 Кількість додавання: одна-третина дози для кращих результатів
Додана кількість провідної пасти CNT становить лише 0,5% -1%. При використанні тільки електропровідної сажі стандартна кількість додавання становить 2%-3%.
Це означає: використання 1 частини CNT може замінити 2-3 частини сажі, заощаджуючи простір, зайнятий провідною добавкою, і дозволяючи заповнювати електрод більшою кількістю активного матеріалу, що безпосередньо покращує щільність енергії батареї.
2.3 Велоспорт і безпека: довший термін служби батареї, безпечніша робота
Дослідження порівнювало продуктивність CNT і Super P у літій-залізо-фосфатних батареях:
| Індикатор ефективності | Формула Super P | Рецептура CNT |
|---|---|---|
| Температура поверхні батареї при розряді 10C | 68 градусів | 49 градусів (зменшено на 19 градусів) |
| Дозування провідної добавки | Базовий рівень | Тільки 1/3 |
| Цикл-високої температури при 45 градусах | Базовий рівень | Ще відмінніше |
Формула CNT використовує лише 1/3 провідної добавки, але забезпечує нижчу температуру поверхні батареї та кращу-продуктивність високотемпературного циклу -, що означає безпечніші та довші-батареї.
3. Новий матеріал Shandong Tanfeng: високоякісний-постачальник провідної пасти CNT
Провідна паста з вуглецевих нанотрубок Shandong Tanfeng New Material серії FB121 має чудову якість із домішками Fe менше або дорівнює 30 ppm. Для значного покращення продуктивності батареї необхідна додаткова кількість лише 0,5%-1%.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. пропонує високоякісні-провідні пасти з вуглецевих нанотрубок. Основні параметри основного продукту серії FB121 наступні:
| Параметр | Специфікація серії FB121 |
|---|---|
| Зовнішній вигляд | Чорна паста |
| Твердий вміст | 6.0±0.20% |
| Вміст CNT | 5.0±0.15% |
| Вміст диспергатора | 1.0±0.05% |
| В'язкість пасти | Менше або дорівнює 3000 мПа·с |
| Вміст вологи | Менше або дорівнює 1000 ppm |
| Домішка Fe | Менше або дорівнює 30 ppm |
| Cr/Ni/Cu/Zn/Co | Кожен Менше або дорівнює 5 ppm |
Основні переваги:
Висока чистота:Домішки Fe контролюються нижче 30 ppm, що значно краще, ніж промислові рівні
Стабільна дисперсія:Використовує унікальний процес диспергування, стабільний більше 3 місяців
Готовий до використання:Для зручності клієнтів доступні як системи на основі NMP-, так і-на основі води
Широке застосування:Обслуговує нові енергетичні батареї для транспортних засобів, акумулятори для зберігання енергії та інші галузі
З вмістом CNT 5% клієнти можуть безпосередньо додати 0,5%-1% для досягнення високоефективних результатів провідності.
Короткий-речення:Основна перевага вуглецевих нанотрубок порівняно з технічним вуглецем полягає в тому, що вони «роблять більше з меншими витратами» - зменшують кількість додавання з 3% до 0,5%, одночасно досягаючи нижчого внутрішнього опору батареї, більш стабільного високо-температурного циклу та меншого підвищення температури під час розряду. Провідна паста Shandong Tanfeng New Material серії FB121 забезпечує високу-забезпечення якості сировини для цього провідного рішення «точкової-синергії ліній».