Vo výrobnom procese-výroby kalu pre lítiové batérie a sodíkové-iónové batérie je vodivá suspenzia z mnohostenných uhlíkových nanorúriek najrozšírenejšou kategóriou vodivých činidiel. Trh ho rozdeľuje na dva hlavné produkty: NMP na olejovej -základe a na vodnej- báze. Mnoho pracovníkov výskumu a vývoja v továrni na batérie ľahko prehliadne rozdiely v systéme rozpúšťadiel pri výbere a priamo zmiešava kaly rôznych systémov. To vedie k sérii výrobných problémov, ako je flokulácia a aglomerácia kalu, abnormálny posun viskozity, uvoľňovanie prášku elektródy a klesajúca životnosť. Rozlíšenie podstatných rozdielov medzi kalmi na báze vody z mnohostenných uhlíkových nanorúrok-a NMP olejom-a ich zosúladenie so zodpovedajúcimi spojivovými systémami je jediný spôsob, ako stabilne využiť posilňujúci účinok vodivých činidiel a znížiť mieru chybovosti pri hromadnej výrobe. Shandong Tanfeng sa intenzívne zaoberá výskumom a vývojom a výrobou vodivých kalov z mnohostenných uhlíkových nanorúriek s paralelnými produktovými radami pre systémy na báze NMP{14}}na oleji{14}a vode{15}}. Dokončili sme overenie kompatibility pre bežné viazače, poskytli sme zákazníkom referencie na výber a{17}}podporu procesov na mieste.
I. Hlavné rozlišovacie body medzi viac-stenovými vodnými-kalmi CNT a NMP olejovými-kalmi
Hlavný rozdiel medzi týmito dvoma typmi vodivej suspenzie z mnohostenných uhlíkových nanorúriek spočíva v disperznom médiu a sprievodnom dispergátore. Nedajú sa rozlíšiť iba podľa vzhľadu alebo farby. Listy so špecifikáciami produktu sa musia skontrolovať a priame podávanie a miešanie medzi-systémami je prísne zakázané.
Viacstenná vodivá suspenzia uhlíkových nanorúrok na -základe NMP{1}} používa NMP ako disperzné rozpúšťadlo s disperzantmi rozpustnými v oleji-. Vodivá vodivá suspenzia z uhlíkových nanotrubíc-na vodnej báze{4}} na báze vody- využíva ako médium deionizovanú vodu s vo vode-rozpustnými disperznými pomôckami. Po krížovom{8}}zmiešaní sa dispergátor vyzráža a zlyhá a uhlíkové nanorúrky flokulujú a aglomerujú, čím sa kaša priamo stáva nepoužiteľnou.
| Porovnávacia položka | Viac{0}}stenová kaša CNT NMP na báze oleja- | Viac{0}}stenová suspenzia CNT na báze vody- | Referenčný základ |
|---|---|---|---|
| Disperzné médium | NMP organické rozpúšťadlo | Deionizovaná voda | Špecifikácie aplikácie vodivého kalu z lítiových batérií |
| Typ dispergátora | Rozpustné v oleji- | Vo vode-rozpustné | Údaje testu formulácie kalu |
| Typická aplikačná elektróda | NCM, LFP katóda | Vodná anóda z grafitu, kremíka-uhlík, sodík{1}} | Štatistika hromadnej výroby napájacej batérie |
| Požiadavky na podporu výrobnej linky | Vyžaduje jednotku na regeneráciu rozpúšťadla NMP | Nie je potrebný žiadny systém regenerácie rozpúšťadla | Skutočné výrobné podmienky v továrni |
| Riziko nízkej{0}}teploty skladovania | Nie je náchylný na tuhnutie pri nízkych teplotách | Zamŕza pod 0 stupňov, poškodzuje disperzný systém | Špecifikácie skladovania produktu |
Továreň Shandong Tanfeng-dodáva viac{1}}vodivé kaly z uhlíkových nanorúriek s nezávislými názvami pre verzie na báze oleja-a vody-. Špecifikačný list jasne uvádza disperzné médium a použiteľné scenáre, čím sa zabráni zneužitiu materiálu zo zdroja.
II. Systémy spojív kompatibilné s olejovou-viacvrstvovou-stenovou vodivou suspenziou CNT na báze oleja
Viacstenná vodivá suspenzia z uhlíkových nanorúrok na -základe NMP{1} je hlavne kompatibilná so spojivami rozpustnými v -radovom oleji- PVDF, ktoré sa používajú na výrobu suspenzie katód lítiových batérií-a nemožno ju použiť so spojivami na báze vody-.
Prostredie na výrobu -katódovej kaše-na báze oleja používa ako rozpúšťadlo NMP. PVDF spojivo môže byť úplne rozpustené v NMP a má vynikajúcu kompatibilitu s olejovou-viacstennou-vodivou suspenziou uhlíkových nanorúriek.
Všeobecné PVDF homopolymérne spojivo:Hlavná voľba pre LFP a bežné NCM katódy. Kompatibilné a stabilné, čo umožňuje, aby sa uhlíkové nanorúrky rovnomerne rozptýlili a vytvorili súvislú vodivú sieť.
Modifikované PVDF spojivo:Upravené PVDF špeciálne pre katódy NCM s vysokým-niklom. Má dobrú kompatibilitu s olejovou-viacstennou-vodivou suspenziou uhlíkových nanorúrok, čím spĺňa prísne požiadavky systému s vysokým-niklom na stabilitu rozhrania.
Poznámka:Spojivá na{0}}vodnej báze, ako sú CMC a SBR, sú prísne zakázané v systémoch kalov na báze oleja-. Zavedenie vody spôsobí, že sa PVDF vyzráža a suspenzia sa vytvorí gélom a aglomeruje.
Továrenské puzdro:Výrobná linka na skladovanie energie LFP vybrala viacstennú vodivú suspenziu uhlíkových nanorúrok na báze NMP-na báze NMP so všeobecným spojivom PVDF od spoločnosti Shandong Tanfeng. Reológia suspenzie bola stabilná, zanášanie poťahového sita bolo minimálne a vodivosť elektród spĺňala štandardy, čím uspokojila potreby hromadnej výroby článkov na skladovanie energie.
III. Spojivové systémy kompatibilné s vodou-viacvrstvovou-stenovou vodivou suspenziou CNT
Vodivá vodivá suspenzia z uhlíkových nanotrubíc s -viacvrstvovými-rúrami na vodnej báze je kompatibilná s anódovými spojivami vo vodnej -fáze, predovšetkým CMC-SBR, a je kompatibilná s viacerými spojivami na báze silikónových -uhlíkových a sodíkových{5}}iónových batérií. Nemožno ho primiešať do roztokov spojiva na báze oleja- NMP.
Vodivá vodivá suspenzia z uhlíkových nanorúrok -na báze vody{1} sa používa najmä v grafitových anódach, kremíkových -uhlíkových anódach a tvrdých uhlíkových anódach sodíkových-iónových batérií. Dispergačné činidlá sú optimalizované pre vodné prostredie.
Systém CMC-SBR:Najčastejšie používané spojivo pre bežné grafitové anódy. Viacstenná vodivá suspenzia z uhlíkových nanotrubíc Shandong Tanfeng-na vodnej báze z uhlíkových nanorúriek bola vyladená-pre tento systém, čím sa znižuje riziko posunu viskozity.
PAA, PI spojivá:Pre vysoko-expanzné kremíkové{1}}uhlíkové anódové systémy. Môžu byť zmiešané s vodivou suspenziou z viacstenných uhlíkových nanorúriek na báze vody-nanorúriek, ktorá tlmí zmeny objemu kremíkových{5}}uhlíkových častíc a zachováva integritu vodivej siete.
Spojivo typu LA133 kyselina polyakrylová-:Bežne používané spojivo pre vodné anódy sodíkových-iónových batérií s dobrou kompatibilitou s vodivými vodivými kalmi z uhlíkových nanotrubíc na báze vody-viac{2}}nanorúriek.
| Typ spojiva | Kompatibilné s vodnou-multi{1}}stenovou kašou na báze vody | Hlavné aplikačné scenáre |
|---|---|---|
| CMC-SBR | ✅ | Grafitová anóda, nízko-kremíková{1}}uhlíková anóda |
| PAA/PI | ✅ | Stredne-až{1}}vysoko kremíková-uhlíková anóda |
| LA133 | ✅ | Anóda sodíkovej-iónovej batérie |
| PVDF | ❌ | Katóda na{0}}olejovej báze, miešanie zakázané |
Praktická rada:Latex SBR sa odporúča pridať v neskoršom štádiu{0}}výroby kaše. Vyhnite sa jej dlhodobému miešaniu s mnohostennou vodivou kašou z uhlíkových nanorúrok pri vysokej rýchlosti, aby ste zabránili deemulgácii latexu SBR.
IV. Metódy hodnotenia výberu pre viac-stenové CNT olejové-kalky a kaly na vodnej báze-
Pri výbere sa prednostne pozerajte na systém rozpúšťadla na{0}}výrobu suspenzie elektród. V prípade katód uprednostňujte suspenziu na báze oleja- NMP. V prípade anód uprednostňujte-kal na báze vody. Neodporúča sa vynútiť{6}}používanie viacerých systémov v záujme zjednodušenia inventarizácie materiálu.
Katóda lítiovej batérie (LFP, NCM, vysoko{0}}niklová NCM):Rozpúšťadlom-na výrobu kalu je NMP, spojivom je PVDF. Vybraná vodivá suspenzia z uhlíkových nanorúrok -na báze NMP{3}}.
Anóda lítiovej batérie (grafitová, silikónová-uhlíková anóda):Médium-na tvorbu kalu je deionizovaná voda, spojivo je CMC-SBR/PAA. Vyberte si vodivú suspenziu z viacstenných uhlíkových nanorúriek na báze vody-na báze{{4}.
Sodíková-iónová batéria:Pre katódy na -olejovej báze vyberte kašu na{1}}olejovej báze; pre vodné anódy z tvrdého uhlíka vyberte vodivú suspenziu z uhlíkových nanorúrok na -viacstennej báze-.
Niektoré spoločnosti dúfajú, že jediná vodivá suspenzia môže slúžiť katódam aj anódam. Tento prístup prináša vysoké riziko. Nesúlad systému rozpúšťadiel spustí sériu skrytých porúch vrátane aglomerácie, tvorby jamiek a degradácie cyklu. Shandong Tanfeng vyvíja viacstenné vodivé kaly z uhlíkových nanorúrok na -a vodnej{4}} báze-na báze oleja oddelene, pričom sa zhodujú s rôznymi katódovými a anódovými receptúrnymi systémami a znižujú pracovné zaťaženie zákazníkov pri ladení receptúr.
V. Kompatibilita Body zabránenia úskaliam počas výroby a používania
Aj keď je vybratý správny kalový systém, nesprávna postupnosť podávania, podmienky skladovania alebo procesy-výroby kalu môžu stále viesť k abnormalitám kompatibility. Štandardné postupy skladovania materiálu a tvorby kalu-je nevyhnutné.
Eliminujte krížové{0}}miešanie:Do nádrží na-výrobu vodnej kaše sa nesmie pridávať-ropná suspenzia s viacerými stenami-; Vodná-suspenzia sa nesmie primiešať do NMP olejových{4}}fázových systémov.
Štandardizovať proces kŕmenia:Vodivá suspenzia z mnohostenných uhlíkových nanorúrok by sa mala pred pridaním aktívnych materiálov prednostne pred-zmiešať pri nízkej rýchlosti s príslušným rozpúšťadlom a spojivovým materským lúhom. Priame podávanie suchého prášku sa neodporúča.
Zabezpečte správnu kontrolu skladovania:Vyhýbajte sa skladovaniu vodnej-kalovitej hmoty pod 0 stupňov, aby ste predišli poškodeniu disperzného systému zamrznutím. Udržujte olej-zapečatenú kašu, aby ste zabránili absorpcii vlhkosti.
Prvá malá{0}}skúška pre nové viazače:Pri zmene tried spojiva uprednostňujte vykonanie testu kompatibility malého prípravku, sledujte viskozitu a stabilitu suspenzie a potvrďte pred zvýšením výroby.
Produktová dokumentácia Shandong Tanfeng obsahuje odporúčané sekvencie podávania a referenčné parametre miešania. Keď zákazníci zmenia typy spojív, môžeme im pomôcť pri vykonávaní malých{1}}skúšok kompatibility, aby sme vopred identifikovali nebezpečenstvá kompatibility.
Vodivá suspenzia z mnohostenných uhlíkových nanorúriek sa delí na dva hlavné produkty: NMP na -olejovej báze a na vodnej{2}} báze. Suspenzia na báze oleja-NMP je kompatibilná s PVDF olejmi-rozpustnými spojivami a väčšinou sa používa pre katódy lítiových batérií. Suspenzia-na vodnej báze je kompatibilná s CMC-SBR, PAA, PI, LA133 a ďalšími spojivami na{10}}vodnej báze a väčšinou sa používa pre vodné anódy z grafitových, kremíkových-uhlíkových a sodíkových{12}}iónových batérií. Miešanie krížového{14}systému rozpúšťadiel na zjednodušenie nakladania s materiálom sa nesmie vykonávať, pretože to spôsobí zlyhanie kalu a zníženie výkonu batérie. Shandong Tanfeng má kompletnú výrobnú kapacitu pre vodivé kaly z viacstenných uhlíkových nanorúriek na báze oleja{16} a vody-na báze-, dokončila overenie kompatibility s bežnými spojivami a poskytuje vzorky, správy o testovaní a procesné pokyny, ktoré spoločnostiam zaoberajúcim sa výrobou batérií pomáhajú dosiahnuť stabilnú masovú výrobu.