Dzięki iteracyjnemu ulepszaniu akumulatorów NCM o wysokiej-niklu, średnio-do-anod krzemowo-krzemowych-anod węglowych i akumulatorów-jonowo-sodowych, zawiesina przewodząca z nanorurek węglowych o kilku-ściennych ściankach zyskuje uznanie coraz większej liczby producentów akumulatorów ze względu na jej zalety w równoważeniu wydajności przewodzącej i stabilności produkcji masowej. Na rynku dostępne są dwie główne wersje: zawiesina-na bazie wody i zawiesina-na bazie oleju NMP. Wielu pracowników działu badań i rozwoju łatwo myli granice kompatybilności podczas selekcji. Gdy układ rozpuszczalników i spoiwa w zawiesinie nie pasują, pojawia się szereg problemów, w tym aglomeracja, nieprawidłowa lepkość i szybka degradacja cyklu elektrodowego. Wyjaśnienie różnic między zawiesinami na bazie wody-o kilku{12}ściennych nanorurkach węglowych a zawiesinami na bazie oleju NMP-i dopasowanie ich do odpowiednich układów spoiw może w pełni uwolnić zalety przewodzenia małych-nanorurek węglowych o ściankach. Shandong Tanfeng może dostarczać serię zawiesin przewodzących na bazie-wodnych i olejowych-par-przewodzących nanorurek węglowych, z możliwością dostosowania receptury do różnych spoiw, kompletnymi referencjami zastosowań oraz pomocą dla klientów w unikaniu strat próbnych spowodowanych błędami kompatybilności.
I. Podstawowe różnice między kilkoma-ściennymi gnojowicami na bazie wody CNT- a gnojowicą na bazie oleju NMP-
Podstawowa różnica między dwoma rodzajami zawiesiny przewodzącej z kilku-węglowych nanorurek węglowych polega na środku dyspersyjnym i towarzyszącym mu składzie środka dyspergującego, który bezpośrednio określa kompatybilne typy spoiw. Nie można ich dowolnie-mieszać.
Zawiesina przewodząca na bazie-olejowych-kilku{1}}ściennych nanorurek węglowych NMP wykorzystuje NMP jako rozpuszczalnik dyspersyjny z-rozpuszczalnymi w oleju składnikami dyspergującymi. Wodna-kilku-ściennych przewodzących nanorurek węglowych zawiesina przewodząca wykorzystuje wodę dejonizowaną jako medium i wszystkie dyspergatory zgodne z fazą wodną. Jeśli zawiesina-na bazie oleju zostanie dodana do zbiornika-do wytwarzania zawiesiny wodnej lub zawiesina-na wodzie zostanie dodana do układu NMP, środek dyspergujący wytrąci się, a kilka-ściennych nanorurek węglowych ulegnie flokulacji i aglomeracji na-na dużą skalę, co sprawi, że zawiesina stanie się bezpośrednio nieskuteczna.
| Element porównawczy | Niewiele-ściennej szlamu na bazie oleju CNT NMP- | Niewiele-ściennej gnojowicy na bazie wody CNT- | Podstawa odniesienia |
|---|---|---|---|
| Medium dyspersyjne | Rozpuszczalnik NMP | Woda dejonizowana | Normy branżowe dotyczące gnojowicy przewodzącej baterie litowe |
| Właściwości dyspergujące | Rozpuszczalny w oleju | Rozpuszczalny w wodzie- | Dane z testu formuły zawiesiny |
| Główna kompatybilna elektroda | Katoda | Anoda (anoda-krzemowa, grafitowa, anoda-jonowo-sodowa) | Statystyki zastosowań przemysłowych |
| Charakterystyka ulatniania się materiału | Wymaga systemu odzyskiwania NMP | Ulatnianie się w temperaturze pokojowej, nie ma potrzeby odzyskiwania rozpuszczalnika | Praktyka fabrycznej linii produkcyjnej |
| Wymagania dotyczące-zamrażania przechowywania | Nie podatny na zamarzanie | Zawiesza się i przestaje działać poniżej 0 stopni | Specyfikacje zastosowań produktu |
Nieliczne-ścienne przewodzące nanorurki węglowe zawiesiny firmy Shandong Tanfeng zakończyły już w fabryce dopasowywanie dyspergatora do odpowiedniego układu rozpuszczalników. Karta specyfikacji wyraźnie wskazuje obowiązujące scenariusze, aby uniknąć błędów klienta w zakresie mieszania.
II. Systemy spoiw kompatybilne z olejem NMP-Na bazie kilku-Ściennej zawiesiny przewodzącej CNT
Zawiesina przewodząca na bazie-oleju NMP o kilku-ściennych nanorurkach węglowych jest kompatybilna głównie ze spoiwami na bazie oleju-typu PVDF-, nie jest kompatybilna ze spoiwami na bazie wody-i jest najczęściej stosowana w procesach wytwarzania zawiesiny katodowej-z baterii litowych.
Przewodząca zawiesina-na bazie oleju o kilku-ściennych nanorurkach węglowych ma środowisko dyspersyjne całkowicie homologiczne ze spoiwem PVDF, zapewniając dobrą kompatybilność.
Typ homopolimeru PVDF:Wspólne dla konwencjonalnych katod NCM i katod LFP, z doskonałą kompatybilnością. Niewiele-ściennych nanorurek węglowych można równomiernie zdyspergować w roztworze spoiwa, tworząc stabilną sieć przewodzącą.
Zmodyfikowany PVDF:Zmodyfikowane spoiwa PVDF specjalnie do NCM o wysokiej-niklu są również dobrze kompatybilne z zawiesiną przewodzącą-nanorurek węglowych o kilku-olejach, spełniając wymagania systemów o wysokiej-niklu w zakresie stabilności granicy faz.
⚠️ Notatka:Kilku{1}ściennych nanorurek węglowych na bazie oleju nie można dodawać do spoiw na bazie wody,-takich jak CMC i SBR. Wprowadzenie wody spowoduje wytrącenie się PVDF, a zawiesina zżeluje i zostanie zezłomowana.
Obudowa fabryczna:W projekcie dotyczącym katody o wysokiej-niklu wykorzystano przewodzącą zawiesinę-nanorurek węglowych firmy Shandong Tanfeng-opartą na kilku-ściennych nanorurkach węglowych ze zmodyfikowanym spoiwem PVDF. Reologia zawiesiny była stabilna, opór wewnętrzny elektrody znacznie spadł, a stabilność cyklu była dobra.
III. Systemy spoiw kompatybilne z-nieliczną-wodną zawiesiną przewodzącą CNT o ściankach
Zawiesina przewodząca-na bazie wody o kilku-ściennych nanorurkach węglowych jest kompatybilna ze spoiwami-fazy wodnej, głównie CMC-SBR, a także kompatybilna z PAA, PI, LA133 i innymi powszechnie używanymi krzemowymi-spoiwami anod węglowych. Mieszanie z roztworem spoiwa na bazie oleju NMP-jest surowo zabronione.
Wodna,-kilku{1}}ścienna zawiesina przewodząca nanorurek węglowych jest stosowana głównie do produkcji anod grafitowych, krzemowych-anod węglowych i twardych anod węglowych-jonów sodowych.
System CMC-SBR:Główne spoiwo do konwencjonalnych anod grafitowych. Dyspergatory szlamu firmy Shandong Tanfeng na bazie-kilku-ściennych przewodzących nanorurkach węglowych zostały zoptymalizowane pod kątem tego systemu, dzięki czemu dryf lepkości jest mało prawdopodobny.
PAA, PI Poliimid:Powszechnie stosowane spoiwa do anod węglowych o średniej-do-wysokiej zawartości krzemu, krzemu-. Można z nimi łączyć-kilku{5}}ścienne nanorurki węglowe na bazie wody, aby buforować ekspansję węgla-krzemu i utrzymywać sieć przewodzącą.
LA133 Kwas poliakrylowy-Typ spoiwa:Powszechnie stosowane spoiwo do anod-jonów sodowych, charakteryzujące się dobrą kompatybilnością z zawiesiną przewodzącą-nanorurek węglowych o kilku-wodach.
| Spoiwo | Kompatybilny z gnojowicą-na bazie wody-o ścianach | Główne scenariusze zastosowań |
|---|---|---|
| CMC-SBR | ✅ | Anoda grafitowa, anoda nisko-krzemowo-krzemowa-węglowa |
| PAA/PI | ✅ | Anoda-o średniej{0}}do{1}}wysokiej zawartości krzemu, krzemu-węglowego |
| LA133 | ✅ | Anoda akumulatora-sodowo-jonowego |
| PVDF | ❌ | Katoda na bazie oleju-nie może być mieszana |
Praktyczna wskazówka:W układach wodnych w późniejszym etapie należy dodać lateks SBR. Nie mieszaj go z zawiesiną przewodzącą-nanorurek węglowych o kilku ściankach przy dużej prędkości przez dłuższy czas, aby zapobiec demulgacji SBR.
IV. Kryteria wyboru dla wody-nielicznej na bazie wody-szlam CNT o ściankach vs. olej NMP-szlam na bazie oleju
Priorytetowo należy wybrać wersję rozpuszczalnika w oparciu o system elektrod. W przypadku katod należy preferować zawiesinę przewodzącą na bazie-oleju NMP-o-parowściennych nanorurkach węglowych. W przypadku anod należy preferować zawiesinę przewodzącą na bazie-wodnej-par-węglowych nanorurek węglowych. Nie należy arbitralnie zmieniać-wyboru systemowego w celu uproszczenia materiałów.
Katoda baterii litowej (LFP, NCM, wysoki-nikiel):Medium-do wytwarzania zawiesiny to NMP, a spoiwem jest PVDF. Bezpośrednio wybierz zawiesinę przewodzącą na bazie-oleju NMP-o-parowściennych nanorurkach węglowych.
Anoda baterii litowej (grafit, krzem-anoda węglowa):Medium-do wytwarzania zawiesiny jest woda dejonizowana, a spoiwem jest CMC-SBR/PAA. Wybierz wodną-mało-małościenną zawiesinę przewodzącą nanorurki węglowe.
Bateria sodowa-jonowa:W przypadku katod-na bazie oleju wybierz zawiesinę-na bazie oleju; w przypadku wodnych anod z twardego węgla wybierz przewodzącą zawiesinę na bazie-wodnej-parowściennych nanorurek węglowych.
Niektórzy pracownicy działu badań i rozwoju mają nadzieję zastosować jedną przewodzącą zawiesinę zarówno dla katod, jak i anod. Takie podejście niesie ze sobą duże ryzyko. Po zastosowaniu-w różnych systemach dyspergatory są niekompatybilne, co stwarza ukryte zagrożenia, takie jak aglomeracja, zatykanie ekranu, wżery na elektrodach i degradacja cyklu.
Zawiesiny przewodzące nanorurek węglowych firmy Shandong Tanfeng na bazie wody-i oleju-o-kilku ściankach{2}} mają oddzielne gatunki, a weryfikację zgodności przeprowadza się oddzielnie dla spoiw katodowych i anodowych. Klienci mogą bezpośrednio wybierać według swojego systemu elektrod, zmniejszając obciążenie pracą związaną z debugowaniem receptury.
V. Typowe punkty pozwalające uniknąć pułapek podczas korzystania ze zgodności
Nawet przy wybranej właściwej wersji rozpuszczalnika, niewłaściwa kolejność podawania, procesy mieszania lub przechowywanie materiału mogą nadal prowadzić do słabej kompatybilności. Konieczna jest standaryzacja całego procesu-wytwarzania gnojowicy.
Surowo zabraniaj-mieszania:Do zbiorników wodnych nie wolno dodawać szlamu-na bazie oleju o kilku-ściankach; nie wolno mieszać zawiesiny-na bazie wody o kilku{3}}ściankach z układami fazy olejowej NMP.
Kolejność karmienia:Zawiesinę przewodzącą nanorurki węglowe o kilku-ściennych ściankach najlepiej-zmieszać wstępnie przy małej prędkości z odpowiednim rozpuszczalnikiem i roztworem macierzystym spoiwa przed dodaniem materiałów aktywnych. Nie zaleca się bezpośredniego podawania suchego proszku.
Temperatura dla układów wodnych:Unikaj przechowywania zawiesiny przewodzącej-nanorurek węglowych o kilku-wodnych ściankach w temperaturze poniżej 0 stopni, aby zapobiec uszkodzeniu układu dyspersyjnego przez zamarzanie.
Najpierw próba na małą-skalę:Przy zmianie gatunku lepiszcza na nowy należy najpierw przeprowadzić mały test kompatybilności preparatu, obserwować stabilność lepkości zawiesiny, a następnie zwiększyć skalę produkcji.
Dokumentacja produktu Shandong Tanfeng zawiera zalecane sekwencje podawania i parametry mieszania. W przypadku zmiany segregatorów możemy pomóc klientom w przeprowadzeniu-prób kompatybilności na małą skalę, aby z wyprzedzeniem zidentyfikować zagrożenia związane ze zgodnością.
Zawiesina przewodząca z niewielu-ściennych nanorurek węglowych dzieli się na wersje na bazie oleju-NMP i na bazie wody-. Zawiesina na bazie oleju NMP-jest kompatybilna ze spoiwami na bazie oleju PVDF-i jest najczęściej stosowana do katod akumulatorowych. Zawiesina-na bazie wody jest zgodna z CMC-SBR, PAA, PI, LA133 i innymi spoiwami na bazie wody-i jest najczęściej stosowana do anod-węglowych, grafitowych i sodowych-jonowych. Nie wolno stosować mieszania-systemów rozpuszczalników w celu ujednolicenia materiałów, ponieważ spowoduje to aglomerację i pogorszenie wydajności baterii. Shandong Tanfeng oferuje kompletny zestaw produktów w postaci zawiesiny przewodzącej na bazie-wody i oleju-o-przewodzących nanorurkach węglowych, przeszedł weryfikację kompatybilności z głównymi spoiwami i zapewnia pełne wytyczne dotyczące procesu, aby pomóc producentom akumulatorów skutecznie ukończyć opracowywanie receptur.