Rozdział 1:-Pasta przewodząca na bazie wody: nowy kierunek zastosowań CNT
Kiedy w branży akumulatorów litowych większość ludzi myśli o paście przewodzącej CNT, pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl, jest pasta na bazie oleju-z systemem NMP. Jednak wraz z rosnącą presją na środowisko i rosnącymi wymaganiami w zakresie kontroli kosztów,-wodna pasta przewodząca CNT staje się w centrum uwagi branży.
Pasta przewodząca na bazie wody-, jak sama nazwa wskazuje, to płynny produkt, w którym wykorzystuje się wodę jako ośrodek dyspersyjny i nanorurki CNT jako fazę przewodzącą. Największą różnicą między nią a tradycyjną pastą-na bazie oleju jest to, że zmieniono rozpuszczalnik z NMP na wodę. Zmiana ta niesie ze sobą nie tylko zmianę struktury kosztów, ale także całkowitą przebudowę logiki procesu.
„Zawiesina CNT na bazie wody- to materiał kompozytowy zawierający nanorurki CNT jako główny składnik. Ma doskonałą przewodność elektryczną, właściwości mechaniczne i termiczne i jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach, takich jak dodatki przewodzące do akumulatorów litowych, powłoki przewodzące,-powłoki antykorozyjne, powłoki rozpraszające ciepło, wzmacnianie materiałów kompozytowych i czujniki”. Dzisiaj porozmawiajmy o tym „zielonym kandydacie” -, jakie są zalety, trudności, metody użycia i kto wytwarza-wodną pastę przewodzącą CNT.
Rozdział 2: Dlaczego warto wybrać-na bazie wody? Trzy podstawowe zalety
2.1 Przyjazny dla środowiska i nie{1}}toksyczny, zgodny z trendami ekologicznej produkcji
NMP (N-metylopirolidon), chociaż jest doskonałym rozpuszczalnikiem, ma szkodliwy wpływ na reprodukcję i jest wymieniony jako substancja wzbudzająca szczególnie duże obawy w rozporządzeniu UE REACH. Wraz z wdrożeniem nowych przepisów, takich jak rozporządzenie UE dotyczące akumulatorów, materiały akumulatorowe zawierające NMP podlegają surowszej kontroli regulacyjnej podczas eksportu.
Pasta przewodząca CNT na bazie wody- wykorzystuje wodę jako rozpuszczalnik, co zasadniczo rozwiązuje ten problem. Jak wykazano w najnowszym patencie firmy Double Deer Battery, jej-wodna, przewodząca, superhydrofobowa powłoka kompozytowa „porzuca rozpuszczalniki organiczne, osiągając przełom w równowadze kosztów, ochrony środowiska i wydajności”.
2.2 Znacząca przewaga kosztowa
Cena NMP ulega znacznym wahaniom, podczas gdy koszt wody jest prawie znikomy. Chociaż pasta-na bazie wody wymaga dodania większej ilości środka dyspergującego, aby zachować stabilność, całkowity koszt jest w dalszym ciągu znacznie niższy niż w przypadku systemów-na bazie oleju.
„Dodanie wodnej-pasty CNT na bazie CNT jako dodatku przewodzącego do wodnych-zawiesin katodowych może znacznie obniżyć koszty, poprawić bezpieczeństwo osobiste i zwiększyć bezpieczeństwo środowiskowe”.
2.3 Możliwość dostosowania do-szybkich procesów powlekania
Po optymalizacji pasta-na bazie wody ma doskonałe właściwości reologiczne, wspierając-szybkie procesy powlekania. „Pasta przewodząca na bazie wody- firmy Shandong Tanfeng New Material wykorzystuje-jednościenne-nanorurki CNT o wysokiej czystości jako fazę przewodzącą, a wodę jako ośrodek dyspersyjny. Ma dobrą stabilność dyspersji i właściwości ochrony środowiska i jest szeroko stosowana w powłokach elektrod baterii litowych, przezroczystych foliach przewodzących,-powłokach antystatycznych i innych dziedzinach, wspierających procesy powlekania-z dużą szybkością.
Rozdział 3: Największe wyzwanie związane z systemami-opartymi na wodzie: nanorurki CNT „boją się wody”
Wszystko ma dwie strony. Chociaż systemy-na bazie wody są przyjazne dla środowiska i tanie, napotykają podstawowy problem techniczny: nanorurki CNT są hydrofobowe.
Powierzchnia nanorurek CNT składa się z atomów węgla, które w naturalny sposób wykazują hydrofobowość, co czyni je bardzo podatnymi na agregację i wytrącanie w wodzie. Cienka i długa nanostruktura jednościennych-nanorurek CNT powoduje, że rurki splatają się ze sobą, łatwo tworząc ciasno splątane „kulki przędzy”, które są trudne do rozproszenia.
3.1 Przełom firmy Shandong Tanfeng: stabilność dyspersji przez rok bez sedymentacji
Zespół bezpośrednio stawił czoła temu wspólnemu wyzwaniu branżowemu. Dzięki badaniom teoretycznym i dużej liczbie weryfikacji eksperymentalnych zaprojektowano zupełnie nowy układ dyspersyjny składający się ze środków powierzchniowo czynnych, dyspergatorów i stabilizatorów.
Wyniki badań wykazały, że w nowym systemie zależność między „ilością” i „jakością” jednościennego dyspergatora CNT nie jest proporcjonalna -, nawet jeśli do pasty na bazie wody-dodana zostanie niewielka ilość rozpuszczalnika organicznego, nie następuje separacja-stałej cieczy, a jednościenne-nanorurki CNT mogą pozostać stabilnie zdyspergowane w paście przez rok bez sedymentacji.
Ten produkt w dużym stopniu wykorzystuje potencjał przewodności elektrycznej jednościennych-rur. Można go stosować do wytwarzania dużych ilości przezroczystych folii przewodzących o wysokiej przepuszczalności światła i niskiej rezystancji powierzchniowej w procesach powlekania na mokro, a także można go stosować jako dodatek przewodzący w dziedzinach takich jak nowa energia.
3.2 Preparat kompozytowy: Synergia nanorurek CNT + sadza + grafen
Oprócz optymalizacji układu dyspersyjnego innym podejściem jest poprawa dyspergowalności i przewodności elektrycznej poprzez połączenie wielu materiałów przewodzących.
„Kompozytowa ciecz przewodząca o wysokiej-stałej- zawartości wody. Surowce do jej przygotowania obejmują 2%-3% CNT, 5%-6% sadzy, 1,5%-2,5% grafenu, 1,5%–2,5% środka dyspergującego, 0,05%–0,2% regulatora i resztę wody dejonizowanej. Dzięki procesowi łączącemu mielenie kulowe, mielenie kulkowe i homogenizację uzyskano kompozytową ciecz przewodzącą na bazie wody o wysokiej zawartości substancji stałych, o wysokiej przewodności elektrycznej i wysokiej płynności.
Zaleta tej kompozycji kompozytowej polega na tym, że sadza wypełnia szczeliny między nanorurkami CNT, grafen tworzy-dwuwymiarową sieć przewodzącą, a te trzy elementy współpracują ze sobą, tworząc trójwymiarową-strukturę przewodzącą, poprawiając jednocześnie stabilność dyspersji i wydajność przewodnictwa elektrycznego.
Rozdział 4: Krajobraz rynku - Kto stosuje-pasty przewodzące na bazie wody?
W miarę stopniowego rozwoju technologii past-na bazie wody coraz więcej przedsiębiorstw zaczyna wkraczać na tę ścieżkę.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. to przedsiębiorstwo-zaawansowane technologicznie, skupiające się na badaniach i rozwoju, produkcji i sprzedaży nowego-proszku CNT o pojedynczych ściankach oraz serii past przewodzących. Do jej głównych produktów należą:-pojedynczy-proszek CNT o wysokiej czystości,-pasta przewodząca na bazie wody i pasta przewodząca na bazie oleju NMP-. Produkty te można stosować w dodatkach przewodzących anody i katody do akumulatorów litowych, fotowoltaice, wodorowych ogniwach paliwowych, chipach-na bazie węgla, urządzeniach nanoelektronicznych, czujnikach, przewodzących tworzywach sztucznych, polimerach przewodzących,-lateksie antystatycznym i innych dziedzinach.
Tanfeng koncentruje się na badaniach, rozwoju i produkcji jednościennej technologii dyspersji proszku CNT i pasty przewodzącej. Firma wprowadziła na rynek serię-jednościennych-pastów przewodzących CNT o wysokiej czystości, przeznaczonych zarówno do systemów na bazie oleju,-i wody-. Ich główne cechy to: regulowana zawartość substancji stałych, dobra dyspergowalność, wysoka-efektywność, przyjazność dla środowiska i nie-toksyczność, dzięki czemu skutecznie przełamały międzynarodowy monopol.
Dyrektor generalny firmy przedstawił: „Nasze-samodzielnie opracowane, wysokiej klasy-nanorurki CNT mogą znacznie poprawić przewodność elektryczną i gęstość energii anod i katod baterii litowych, mogą zastąpić tradycyjne dodatki przewodzące sadzę i jeszcze bardziej poprawić działanie konwencjonalnych dodatków przewodzących”.
Rozdział 5: Parametry produktu i scenariusze zastosowań
5.1 Typowe parametry produktu
Biorąc za przykład główne produkty dostępne na rynku, kluczowe parametry pasty przewodzącej CNT na bazie wody-są następujące:
| Parametr | Typowa wartość | Opis |
|---|---|---|
| Treść CNT | 5% | Pasta do zębów-lubi wysokie stężenie |
| Średnica rury | 1-2 nm | Rura jednościenna- |
| Długość rury | Mniejsze lub równe 50 µm | Wysoki współczynnik kształtu |
| Okres przydatności do spożycia | 180 dni | Przechowywać w suchym miejscu w temperaturze pokojowej, z dala od światła |
| Stabilność dyspersji | Większy lub równy 1 rok | - |
5.2 Główne obszary zastosowań
Pole energetyczne:Dodatek przewodzący do baterii litowych - może tworzyć wydajną sieć przewodzącą, zmniejszać rezystancję wewnętrzną baterii, poprawiać wykorzystanie pojemności właściwej materiałów aktywnych, zwiększać-gęstość mocy rozładowania przy wysokim prądzie i wydłużać żywotność baterii; Materiały elektrodowe superkondensatorów.
Pole powłoki:Powłoki przewodzące (elementy elektroniczne, ekranowanie elektromagnetyczne); powłoki antykorozyjne-(zmniejszające zawartość cynku i zwiększające-działanie antykorozyjne); powłoki rozpraszające ciepło (sprzęt elektroniczny, rozpraszanie ciepła w samochodach).
Pole materiału kompozytowego:Dodatki do polimerów i gumy poprawiające właściwości mechaniczne, przewodność elektryczną i stabilność termiczną, stosowane w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, sprzęcie sportowym itp.
Pole czujnika:Czujniki gazów, biosensory, stosowane w monitoringu środowiska, diagnostyce medycznej.
Folia elektrotermiczna:Długa żywotność, niski rozkład, niskie zużycie energii, używane do ogrzewania, rozmrażania.
Rozdział 6: Zalety Shandong Tanfeng - Od technologii dyspersji do wdrożenia industrializacji
Jako producent CNT nasze podstawowe zalety w dziedzinie past-na bazie wody znajdują odzwierciedlenie w następujących aspektach:
Po pierwsze, opanowanie podstawowej technologii dyspersji-na bazie wody.Największą przeszkodą w przypadku past-na bazie wody jest technologia dyspersji. Dzięki naszemu-opracowanemu przez nas systemowi dyspergatorów i procesom modyfikacji powierzchni rozwiązaliśmy problem aglomeracji CNT w wodzie. Doskonały system dyspersyjny umożliwia osiągnięcie stabilnej dyspersji jednościennych-nanorurek CNT w paście na bazie wody-przez rok bez sedymentacji.
Po drugie, pełna-kontrola zanieczyszczeń procesu.Czystość jest duszą pasty CNT-o pojedynczych ściankach. Podczas procesu produkcji naszej pasty-na bazie wody każda partia produktu poddawana jest rygorystycznej obróbce magnetycznej, aby zapewnić kontrolę zanieczyszczeń metalicznych na poziomie ppm. Jest to podstawowa gwarancja doskonałej wydajności i stabilnej jakości produktu.
Po trzecie, pełny-układ łańcucha, od proszku do pasty.Nie tylko produkujemy-jednościenny proszek CNT, ale także przetwarzamy go na gotowe--produkty w formie pasty na bazie wody-. Firma ustanowiła kompletny system zarządzania jakością ISO9001 i aktywnie rozwija certyfikację jakości IATF16949 w branży motoryzacyjnej, budując cały-system kontroli jakości procesów, od badań i rozwoju po usługi.
Po czwarte, zapewnienie zdolności produkcyjnej na dużą-skalę.Wraz z szybkim wzrostem zapotrzebowania rynku na pasty-na bazie wody, stale zwiększamy nasze moce produkcyjne. Uruchomiono wiele linii do produkcji pasty przewodzącej CNT. Jednocześnie budujemy nowe, wysokiej klasy-jednościenne-linie do produkcji pasty CNT, osiągając jednoczesne udoskonalenie konwencjonalnej pasty i wysokiej-pasty, zapewniając klientom stabilne dostawy produktów-na skalę seryjną.
Obecnie nasze produkty w postaci pasty przewodzącej CNT na bazie wody- są szeroko stosowane w dodatkach przewodzących do akumulatorów litowych, powłokach przewodzących, powłokach antystatycznych-i innych dziedzinach, a ich wydajność osiąga zaawansowany międzynarodowy poziom. W miarę zaostrzania się przepisów dotyczących ochrony środowiska i wzrostu presji kosztowej,-wodna pasta przewodząca CNT przestaje być „rozwiązaniem alternatywnym” i staje się „głównym wyborem”. Jeśli szukasz przyjaznego dla środowiska, wydajnego i stabilnego rozwiązania przewodzącego CNT, skontaktuj się z nami.