1. Γιατί οι μπαταρίες λιθίου χρειάζονται αγώγιμα πρόσθετα;
Τα αγώγιμα πρόσθετα είναι η «ηλεκτρονική οδός» των ηλεκτροδίων μπαταρίας λιθίου, υπεύθυνα για την ταχεία αγωγή των ηλεκτρονίων που παράγονται από ενεργά υλικά στον συλλέκτη ρεύματος, καθορίζοντας άμεσα την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας, την ικανότητα ρυθμού και τη διάρκεια ζωής του κύκλου.
Τα υλικά καθόδου μπαταριών λιθίου (όπως το φωσφορικό λίθιο και τα τριμερή υλικά) έχουν κακή εγγενή αγωγιμότητα, επομένως πρέπει να προστεθούν αγώγιμα πρόσθετα για να δημιουργηθεί ένα αποτελεσματικό δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Η κατάσταση επιλογής και διασποράς των αγώγιμων προσθέτων επηρεάζει άμεσα τρεις βασικούς δείκτες:
Εσωτερική αντίσταση μπαταρίας:Ατελές αγώγιμο δίκτυο → αυξημένη εσωτερική αντίσταση → αυξημένη παραγωγή θερμότητας
Δυνατότητα βαθμολόγησης:Ανεπαρκής απόδοση αγώγιμου πρόσθετου → περιορισμένη απόδοση χωρητικότητας κατά τη διάρκεια υψηλής-εκφόρτισης ρεύματος
Κύκλος ζωής:Η ικανότητα του αγώγιμου δικτύου να διατηρεί σταθερότητα κατά τις αλλαγές όγκου στη φόρτιση και την εκφόρτιση
2. Νανοσωλήνες άνθρακα εναντίον αιθάλης: Τρία βασικά πλεονεκτήματα
Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι συνολικά ανώτεροι από τον αιθάλη σε αγώγιμη δομή, ποσότητα προσθήκης και μακροπρόθεσμη σταθερότητα κύκλου-. Η βασική διαφορά έγκειται στην «αγωγιμότητα γραμμής» έναντι της «επαφής σημείου».
2.1 Αγώγιμη δομή: Επαφή σημείου έναντι επαφής γραμμής
Ο αιθάλης υπάρχει ως-τρισδιάστατα διακλαδισμένα-σωματίδια αλυσίδων/σφαιριδίων, με αγώγιμες διαδρομές που σχηματίζονται μέσω επικάλυψης "σημείων επαφής" μεταξύ των σωματιδίων. Το πρόβλημα με αυτή τη δομή είναι ότι μόλις το ηλεκτρόδιο υποστεί αλλαγές όγκου κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση, οι σημειακές επαφές μπορούν εύκολα να «σπάσουν», καταστρέφοντας το αγώγιμο δίκτυο.
Οι νανοσωλήνες άνθρακα έχουν μια-μονοδιάστατη σωληνοειδή δομή με εξαιρετικά-υψηλή αναλογία διαστάσεων, που τους επιτρέπει να "διεισδύσουν" στο εσωτερικό του ηλεκτροδίου για να σχηματίσουν μια συνεχή και πλήρη διαδρομή μεταφοράς ηλεκτρονίων. Αυτό ισοδυναμεί με την τοποθέτηση μιας «ηλεκτρονικής οδού» στο ηλεκτρόδιο, ανεπηρέαστη από τη μετατόπιση των σωματιδίων.
Σύγκριση των δομών της αγώγιμης αιθάλης, των νανοσωλήνων άνθρακα και του γραφενίου ως τα τρία κύρια αγώγιμα πρόσθετα:
| Διάσταση σύγκρισης | Αγώγιμο μαύρο άνθρακα | Νανοσωλήνες άνθρακα (CNT) | Γραφένιο |
|---|---|---|---|
| Αγώγιμη Δομή | Τρισδιάστατη-διακλαδισμένη αλυσίδα / επαφή σημείου | Μονοδιάστατη-αγώγιμη γραμμή μεγάλου βεληνεκούς- | Επίπεδη αγωγιμότητα δύο διαστάσεων |
| Αγώγιμη ικανότητα | Καλός | Εξοχος | Κορυφαία-βαθμίδα |
| Βέλτιστο ποσό προσθήκης | 0.5%-3% | 0.2%-1% | 0.1%-0.5% |
| Επεξεργασιμότητα ηλεκτροδίων | Ομαλή επίστρωση | Ελαφρώς υψηλό ιξώδες | Εύκολο στη συσσωμάτωση |
| Τοποθέτηση πυρήνα | Γενικό βασικό στρώμα | Υψηλός ρυθμός, μεγάλος κύκλος | Απόλυτη αγωγιμότητα |
2.2 Ποσότητα προσθήκης: Το ένα-το ένα τρίτο της δόσης για καλύτερα αποτελέσματα
Η ποσότητα προσθήκης αγώγιμου πολτού CNT είναι μόνο 0,5%-1%. Όταν χρησιμοποιείται μόνο αγώγιμο αιθάλη, η συμβατική ποσότητα προσθήκης είναι 2%-3%.
Αυτό σημαίνει: η χρήση 1 μέρους CNT μπορεί να αντικαταστήσει 2-3 μέρη αιθάλης, εξοικονομώντας χώρο που καταλαμβάνεται από το αγώγιμο πρόσθετο και επιτρέποντας την πλήρωση περισσότερου ενεργού υλικού στο ηλεκτρόδιο - βελτιώνοντας άμεσα την ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας.
2.3 Ποδηλασία και ασφάλεια: Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής μπαταρίας, ασφαλέστερη λειτουργία
Μια μελέτη συνέκρινε την απόδοση του CNT και του Super P σε μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου:
| Δείκτης απόδοσης | Σκεύασμα Super P | Σκεύασμα CNT |
|---|---|---|
| Θερμοκρασία επιφάνειας μπαταρίας στους 10C Εκφόρτιση | 68 μοίρες | 49 μοίρες (μειωμένο κατά 19 μοίρες) |
| Αγώγιμη πρόσθετη δόση | Βασική γραμμή | Μόνο το 1/3 |
| Υψηλή-Κύκλος θερμοκρασίας στους 45 βαθμούς | Βασική γραμμή | Πιο εξαιρετικό |
Η σύνθεση CNT χρησιμοποιεί μόνο το 1/3 του αγώγιμου πρόσθετου, αλλά επιτυγχάνει χαμηλότερη θερμοκρασία επιφάνειας μπαταρίας και καλύτερη απόδοση κύκλου υψηλής- θερμοκρασίας - που σημαίνει ασφαλέστερες και μεγαλύτερης διάρκειας-μπαταρίες.
3. Shandong Tanfeng New Material: A High Quality Supplier of CNT Conductive Paste
Η αγώγιμη πάστα νανοσωλήνων άνθρακα της σειράς FB121 της Shandong Tanfeng New Material έχει εξαιρετική ποιότητα, με ακαθαρσίες Fe Λιγότερο ή ίσο με 30 ppm. Απαιτείται μια πρόσθετη ποσότητα μόνο 0,5%-1% για να βελτιωθεί σημαντικά η απόδοση της μπαταρίας.
Η Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. παρέχει αγώγιμα προϊόντα πάστας νανοσωλήνων άνθρακα υψηλής-ποιότητας. Οι κύριες παράμετροι της σειράς βασικών προϊόντων FB121 είναι οι εξής:
| Παράμετρος | Προδιαγραφές σειράς FB121 |
|---|---|
| Εμφάνιση | Μαύρη πάστα |
| Στερεό περιεχόμενο | 6.0±0.20% |
| Περιεχόμενο CNT | 5.0±0.15% |
| Περιεχόμενο διασποράς | 1.0±0.05% |
| Ιξώδες πάστας | Μικρότερο ή ίσο με 3000 mPa·s |
| Περιεκτικότητα σε υγρασία | Μικρότερο ή ίσο με 1000 ppm |
| Ακαθαρσία Fe | Λιγότερο ή ίσο με 30 ppm |
| Cr/Ni/Cu/Zn/Co | Κάθε μικρότερο ή ίσο με 5 ppm |
Βασικά πλεονεκτήματα:
Υψηλή καθαρότητα:Οι προσμίξεις Fe ελέγχονται κάτω από 30 ppm, σημαντικά καλύτερα από τα επίπεδα της βιομηχανίας
Σταθερή διασπορά:Χρησιμοποιεί μια μοναδική διαδικασία διασποράς, σταθερή για περισσότερο από 3 μήνες
Έτοιμο προς χρήση:Διατίθεται τόσο σε NMP-σύστημα και σε νερό-για διευκόλυνση των πελατών
Ευρεία εφαρμογή:Εξυπηρετεί νέες ενεργειακές μπαταρίες οχημάτων, μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας και άλλα πεδία
Με περιεχόμενο CNT 5%, οι πελάτες μπορούν να προσθέσουν απευθείας 0,5%-1% για να επιτύχουν αγώγιμα αποτελέσματα υψηλής απόδοσης.
Μία-περίληψη πρότασης:Το βασικό πλεονέκτημα των νανοσωλήνων άνθρακα σε σύγκριση με το αιθάλη είναι "κάνει περισσότερα με λιγότερα" - μειώνοντας την ποσότητα προσθήκης από 3% σε 0,5%, επιτυγχάνοντας παράλληλα χαμηλότερη εσωτερική αντίσταση μπαταρίας, πιο σταθερό κύκλο υψηλής- θερμοκρασίας και χαμηλότερη αύξηση της θερμοκρασίας κατά την εκφόρτιση. Η αγώγιμη πάστα της σειράς FB121 της Shandong Tanfeng New Material παρέχει την-διασφάλιση υψηλής ποιότητας πρώτων υλών για αυτήν την αγώγιμη λύση "point-line synergy".