1. Miks on liitiumpatareidele vaja juhtivaid lisandeid?
Juhtivad lisandid on liitiumaku elektroodide "elektronide kiirtee", mis vastutab aktiivsete materjalide tekitatud elektronide kiire juhtimise eest voolukollektorisse, määrates otseselt aku sisetakistuse, kiiruse ja tsükli eluea.
Liitiumpatarei katoodmaterjalid (nagu liitiumraudfosfaat ja kolmekomponentsed materjalid) on halva sisemise juhtivusega, mistõttu tuleb tõhusa elektronide transpordivõrgu ehitamiseks lisada juhtivaid lisandeid.
Juhtivate lisandite valik ja dispersiooni olek mõjutavad otseselt kolme põhinäitajat:
Aku sisemine takistus:Mittetäielik juhtiv võrk → suurenenud sisetakistus → suurenenud soojuse teke
Hindamisvõime:Juhtivate lisandite ebapiisav efektiivsus → piiratud jõudlus suure-voolu tühjenemise ajal
Tsükli eluiga:Juhtiva võrgu võime säilitada stabiilsus laengu ja tühjenemise mahu muutumise ajal
2. Süsiniknanotorud vs. süsinik: kolm peamist eelist
Süsinik-nanotorud on juhtiva struktuuri, lisamise koguse ja pikaajalise tsükli stabiilsuse poolest täiesti paremad kui must. Põhiline erinevus seisneb "joonjuhtivuses" ja "punktkontaktis".
2.1 Juhtiv struktuur: punktkontakt vs liinikontakt
Tahm eksisteerib kolme-dimensioonilise hargnenud-ahelaga/helmeste osakestena, mille juhtivateed moodustuvad osakeste punktkontakti kaudu. Selle struktuuri probleem seisneb selles, et kui elektroodi maht muutub laadimise ja tühjenemise ajal, võivad punktkontaktid kergesti "lahti minna", hävitades juhtiva võrgu.
Süsiniknanotorudel on ühedimensiooniline torukujuline struktuur ülikõrge kuvasuhtega-, mis võimaldab neil "tungida" läbi elektroodi sisemuse, moodustades pideva ja täieliku elektronide transporditee. See on samaväärne "elektronide kiirtee" paigaldamisega elektroodi, mida osakeste nihkumine ei mõjuta.
Juhtiva tahma, süsiniknanotorude ja grafeeni kui kolme peamise juhtiva lisandi struktuuride võrdlus:
| Võrdlusmõõde | Juhtiv süsinikmust | Süsiniknanotorud (CNT) | Grafeen |
|---|---|---|---|
| Juhtiv struktuur | Kolme-dimensiooniline hargnenud ahel/punktkontakt | Ühe-dimensiooniline pikamaa-joonjuhtivus | Kahe{0}}mõõtmeline tasapinnaline juhtivus |
| Juhtivusvõime | Hea | Suurepärane | Kõrgeim-tase |
| Optimaalne lisamise kogus | 0.5%-3% | 0.2%-1% | 0.1%-0.5% |
| Elektroodi töödeldavus | Sile kate | Veidi kõrge viskoossusega | Lihtne aglomereerida |
| Põhipositsioneerimine | Üldine aluskiht | Kõrge kiirus, pikk tsükkel | Ülim juhtivus |
2.2 Lisatav kogus: üks-kolmandik annus paremate tulemuste saavutamiseks
CNT juhtiva pasta lisatav kogus on ainult 0,5–1%. Kui kasutatakse ainult juhtivat tahma, on tavapärane lisatav kogus 2%-3%.
See tähendab: 1 osa CNT-ga saab asendada 2-3 osa tahma, säästes juhtiva lisandi poolt hõivatud ruumi ja võimaldades elektroodi lisada aktiivsemat materjali – parandades otseselt aku energiatihedust.
2.3 Jalgrattasõit ja ohutus: pikem aku tööiga, ohutum töö
Uuringus võrreldi CNT ja Super P jõudlust liitiumraudfosfaatpatareides:
| Jõudlusnäitaja | Super P koostis | CNT koostis |
|---|---|---|
| Aku pinnatemperatuur 10C tühjenemise juures | 68 kraadi | 49 kraadi (vähendatud 19 kraadi võrra) |
| Juhtiva lisandi annus | Lähtejoon | Ainult 1/3 |
| Kõrge{0}}temperatuuri rattasõit 45 kraadi juures | Lähtejoon | Suurepärasem |
CNT koostis kasutab ainult 1/3 juhtivast lisandist, kuid saavutab siiski madalama aku pinnatemperatuuri ja parema kõrge -temperatuuritsükli -, mis tähendab ohutumaid ja kauem{4}}kestvaid akusid.
3. Shandongi Tanfengi uus materjal: kvaliteetne-CNT juhtiva pasta tarnija
Shandong Tanfeng New Materiali FB121-seeria süsinik-nanotoru juhtiv pasta on suurepärase kvaliteediga, Fe lisandite sisaldus on väiksem kui 30 ppm või sellega võrdne. Aku jõudluse oluliseks parandamiseks on vaja lisada vaid 0,5%-1%.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. pakub kvaliteetset-süsinik-nanotorust juhtivat pastatooteid. Põhitoote FB121 seeria peamised parameetrid on järgmised:
| Parameeter | FB121 seeria spetsifikatsioon |
|---|---|
| Välimus | Must pasta |
| Tahke sisu | 6.0±0.20% |
| CNT sisu | 5.0±0.15% |
| Dispergeeriv sisu | 1.0±0.05% |
| Kleebi viskoossus | Väiksem või võrdne 3000 mPa·s |
| Niiskuse sisaldus | Vähem kui 1000 ppm või sellega võrdne |
| Fe ebapuhtus | Vähem kui 30 ppm või sellega võrdne |
| Cr/Ni/Cu/Zn/Co | Iga väiksem kui 5 ppm või sellega võrdne |
Põhilised eelised:
Kõrge puhtusastmega:Fe lisandid kontrollitud alla 30 ppm, mis on oluliselt parem kui tööstusharu tase
Stabiilne dispersioon:Kasutab ainulaadset dispergeerimisprotsessi, mis on stabiilne rohkem kui 3 kuud
Kasutusvalmis:Klientide mugavuse huvides saadaval nii NMP{0}} kui ka vee-põhiste süsteemidena
Lai rakendus:Teenistab uusi energiaga sõidukite toiteakusid, energiasalvestusakusid ja muid valdkondi
Kui CNT sisaldus on 5%, saavad kliendid otse lisada 0,5%-1%, et saavutada suure jõudlusega juhtivaid tulemusi.
Ühe{0}}lause kokkuvõte:Süsiniknanotorude peamine eelis võrreldes tahmaga on "teha vähemaga rohkem" - lisatava koguse vähendamine 3%-lt 0,5%-le, saavutades samal ajal väiksema aku sisetakistuse, stabiilsema kõrge-temperatuuri tsükli ja väiksema temperatuuritõusu tühjenemise ajal. Shandong Tanfeng New Materiali FB121-seeria juhtiv pasta tagab selle "punkt-sünergia" juhtiva lahenduse kõrge-kvaliteediga tooraine.