1. Zašto litijske baterije trebaju vodljive aditive?
Vodljivi dodaci su "autocesta elektrona" elektroda litijskih baterija, odgovornih za brzo provođenje elektrona generiranih od strane aktivnih materijala do kolektora struje, izravno određujući unutarnji otpor baterije, sposobnost brzine i vijek trajanja.
Katodni materijali litijeve baterije (kao što su litij željezo fosfat i ternarni materijali) imaju lošu intrinzičnu vodljivost, pa se moraju dodati vodljivi aditivi za izgradnju učinkovite mreže prijenosa elektrona.
Odabir i stanje disperzije vodljivih aditiva izravno utječu na tri ključna pokazatelja:
Unutarnji otpor baterije:Nepotpuna vodljiva mreža → povećan unutarnji otpor → povećano stvaranje topline
Mogućnost ocjenjivanja:Nedovoljna vodljiva učinkovitost aditiva → ograničena izvedba kapaciteta tijekom pražnjenja velike-struje
Životni ciklus:Sposobnost vodljive mreže da održi stabilnost tijekom promjena volumena u naboju i pražnjenju
2. Ugljične nanocijevi naspram čađe: tri osnovne prednosti
Ugljične nanocijevi su sveobuhvatno superiornije od čađe u vodljivoj strukturi, dodanoj količini i dugoročnoj-ciklusnoj stabilnosti. Glavna razlika leži u "vodljivosti linije" naspram "točkastog kontakta".
2.1 Vodljiva struktura: točkasti kontakt naspram linijskog kontakta
Čađa postoji kao -trodimenzionalne razgranate{1}}lančane/zrncaste čestice, s provodljivim stazama formiranim preklapanjem "točkastog kontakta" između čestica. Problem s ovom strukturom je taj što kada se elektroda podvrgne promjenama volumena tijekom punjenja i pražnjenja, točkasti kontakti se lako mogu "raspasti", uništavajući vodljivu mrežu.
Ugljikove nanocijevi imaju jedno-dimenzionalnu cjevastu strukturu s ultra-visokim omjerom širine i visine, što im omogućuje "prodiranje" kroz unutrašnjost elektrode kako bi formirali kontinuirani i potpuni put prijenosa elektrona. To je jednako postavljanju "autoputa elektrona" u elektrodu, na koji ne utječe pomak čestica.
Usporedba struktura vodljive čađe, ugljikovih nanocijevi i grafena kao tri glavna vodljiva aditiva:
| Dimenzija usporedbe | Vodljiva čađa | Ugljikove nanocijevi (CNT) | grafen |
|---|---|---|---|
| Vodljiva struktura | Tro-dimenzionalni razgranati lanac/točkasti kontakt | Jednodimenzionalni-linijski vod-dometa | Dvodimenzionalna planarna vodljivost- |
| Provodna sposobnost | Dobro | Izvrsno | Najviša-razina |
| Optimalna količina dodatka | 0.5%-3% | 0.2%-1% | 0.1%-0.5% |
| Mogućnost obrade elektrode | Glatki premaz | Blago visoka viskoznost | Lako se aglomerira |
| Pozicioniranje jezgre | Opći temeljni sloj | Visoka stopa, dugi ciklus | Konačna vodljivost |
2.2 Dodatna količina: jedna-trećina doze za bolje rezultate
Dodatna količina CNT vodljive paste je samo 0,5%-1%. Kada se koristi samo vodljiva čađa, konvencionalna količina dodatka je 2%-3%.
To znači: korištenje 1 dijela CNT-a može zamijeniti 2-3 dijela čađe, štedeći prostor koji zauzima vodljivi aditiv i dopuštajući da se više aktivnog materijala napuni u elektrodu - izravno poboljšavajući gustoću energije baterije.
2.3 Vožnja biciklom i sigurnost: duži vijek trajanja baterije, sigurniji rad
Studija je usporedila performanse CNT i Super P u litij željezo fosfatnim baterijama:
| Indikator izvedbe | Super P formulacija | CNT formulacija |
|---|---|---|
| Temperatura površine baterije pri pražnjenju od 10 C | 68 stupnjeva | 49 stupnjeva (smanjeno za 19 stupnjeva) |
| Doziranje vodljivog aditiva | Osnovna linija | Samo 1/3 |
| Ciklus visoke-temperature na 45 stupnjeva | Osnovna linija | Izvrsnije |
CNT formulacija koristi samo 1/3 vodljivog aditiva, ali postiže nižu površinsku temperaturu baterije i bolje-izvedbe ciklusa visokih temperatura - što znači sigurnije i dugotrajnije-baterije.
3. Novi materijal Shandong Tanfeng: visoko{1}}kvalitetni dobavljač CNT vodljive paste
Vodljiva pasta za ugljikove nanocijevi serije Shandong Tanfeng New Material FB121 ima izvrsnu kvalitetu, s Fe nečistoćama manjim ili jednakim 30 ppm. Dodatna količina od samo 0,5%-1% potrebna je za značajno poboljšanje performansi baterije.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. nudi visoko{2}}kvalitetne proizvode od vodljive paste ugljikovih nanocijevi. Glavni parametri temeljnog proizvoda serije FB121 su sljedeći:
| Parametar | Specifikacija serije FB121 |
|---|---|
| Izgled | Crna pasta |
| Čvrst sadržaj | 6.0±0.20% |
| CNT sadržaj | 5.0±0.15% |
| Sadržaj disperzanta | 1.0±0.05% |
| Viskoznost paste | Manji ili jednak 3000 mPa·s |
| Sadržaj vlage | Manje od ili jednako 1000 ppm |
| Nečistoća Fe | Manje od ili jednako 30 ppm |
| Cr/Ni/Cu/Zn/Co | Svaki Manje od ili jednako 5 ppm |
Osnovne prednosti:
Visoka čistoća:Fe nečistoće kontrolirane ispod 30 ppm, znatno bolje od industrijskih razina
Stabilna disperzija:Koristi jedinstveni proces disperzije, stabilan više od 3 mjeseca
Spremno za upotrebu:Dostupan u sustavima koji se temelje na-NMP-u i-na bazi vode za praktičnost korisnika
Široka primjena:Služi za nove energetske baterije za vozila, baterije za pohranu energije i druga polja
Uz sadržaj CNT-a od 5%, korisnici mogu izravno dodati 0,5%-1% kako bi postigli visokoučinkovite vodljive rezultate.
Sažetak jedne-rečenice:Osnovna prednost ugljikovih nanocijevi u usporedbi s čađom je "učiniti više s manje" - smanjenjem količine dodatka s 3% na 0,5%, dok se postiže niži unutarnji otpor baterije, stabilnije kruženje visoke-temperature i manji porast temperature tijekom pražnjenja. Vodljiva pasta serije FB121 tvrtke Shandong Tanfeng New Material pruža visoko-osiguranje sirovog materijala za ovo vodljivo rješenje "sinergije točka-linije".