Odată cu modernizarea repetată a bateriilor NCM cu conținut ridicat de-nichel, anozi de carbon siliciu-mediu{{{{-scăzut{{-și siliciu-ion de sodiu-ioni de sodiu, puține-nămoluri conductoare de nanotuburi de carbon cu pereți câștigă recunoașterea din ce în ce mai multe companii de baterii pentru avantajele sale în ceea ce privește stabilitatea conductivă a producției în masă. Piața oferă două versiuni majore: șlam-pe bază de apă și șlam NMP-pe bază de ulei. Mulți personal de cercetare și dezvoltare își confundă cu ușurință limitele de compatibilitate în timpul selecției. Odată ce sistemul de solvenți al șlamului și liantul nu se potrivesc, apar o serie de probleme, inclusiv aglomerarea, vâscozitatea anormală și degradarea rapidă a ciclului electrodului. Clarificarea diferențelor dintre nămolurile pe bază de-nanotuburi de carbon cu pereți-pe bază de apă-și ulei NMP-și potrivirea acestora cu sistemele de liant corespunzătoare, poate elibera pe deplin câștigurile conductive ale unor nanotuburi de carbon-cu pereți. Shandong Tanfeng poate furniza atât serii de nămol conducător de nanotuburi de carbon cu pereți mici{-pe bază de apă, cât și pe bază de ulei, cu adaptare a formulării pentru diferiți lianți, referințe complete pentru aplicații și asistență pentru clienți pentru a evita pierderile de încercare cauzate de erori de compatibilitate.
I. Diferențele esențiale esențiale între puține-slam pe bază de apă CNT cu pereți- și șlam pe bază de ulei NMP-
Diferența de bază dintre cele două tipuri de suspensii conductoare de nanotuburi de carbon cu puțin-pereți constă în mediul de dispersie și formularea dispersantului însoțitor, care determină direct tipurile de lianți compatibile. Ele nu pot fi amestecate în mod arbitrar-încrucișat.
Suspensiile conductoare de nanotuburi de carbon pe bază de ulei-NMP cu puțin{{1}pereți utilizează NMP ca solvent de dispersie, cu componente dispersante-solubile în ulei. Suspensiile conductoare de nanotuburi de carbon cu pereți-cu puțin-pereți de apă utilizează apă deionizată ca mediu, cu toți dispersanții compatibili cu faza-apă. Dacă șlam-pe bază de ulei este adăugat într-un rezervor de-producere șlam apos sau-slam pe bază de apă este adăugat la un sistem NMP, dispersantul va precipita și puține-nanotuburi de carbon cu pereți vor fi supuse-la scară largă, făcând flocularea și aglomerarea directă aglomerată.
| Element de comparație | Puține-nămol pe bază de ulei CNT NMP cu pereți- | Puține-nămol pe bază de apă CNT cu pereți- | Baza de referință |
|---|---|---|---|
| Mediu de dispersie | Solvent NMP | Apa deionizata | Standarde industriale pentru șlamuri conductoare pentru baterii cu litiu |
| Proprietatea dispersantului | Ulei{0}solubil | Solubil{0} în apă | Date de testare a formulării suspensiei |
| Electrod compatibil principal | Catod | Anod (anod de siliciu-carbon, grafit, sodiu-) | Statistica aplicațiilor industriale |
| Caracteristicile de volatilizare a materialului | Necesită sistem de recuperare NMP | Volatilizare la temperatura camerei, nu este necesară recuperarea solventului | Practică în linia de producție din fabrică |
| Cerințe de stocare anti-îngheț | Nu este predispus la îngheț | Îngheață și eșuează sub 0 grade | Specificații de aplicare a produsului |
Puținele-slamuri conductoare de nanotuburi de carbon din Shandong Tanfeng au finalizat deja potrivirea dispersanților pentru sistemul de solvenți corespunzător din fabrică. Fișa de specificații indică în mod clar scenariile aplicabile pentru a evita erorile de amestecare ale clienților.
II. Sisteme de liant compatibile cu NMP Oil-Based Few-Walled CNT Slarry conductiv
Suspensiile conductoare de nanotuburi de carbon cu câțiva pereți pe bază de ulei-NMP-este compatibilă în principal cu lianții pe bază de ulei-de tip PVDF{-, nu este compatibil cu lianții pe bază de- apă și este utilizată mai ales în procesele de fabricare- a suspensiilor catodice de baterii cu litiu.
Suspensiile conductoare de nanotuburi de carbon pe bază de ulei-cu puțini{{1} pereți au un mediu de dispersie complet omolog cu liantul PVDF, oferind o bună compatibilitate.
Tip de homopolimer PVDF:Obișnuit pentru catozii NCM convenționali și catozii LFP, cu compatibilitate excelentă. Puține-nanotuburi de carbon cu pereți pot fi dispersate uniform în soluția de liant, creând o rețea conductivă stabilă.
PVDF modificat:Lianții PVDF modificați special pentru NCM cu conținut ridicat de-nichel sunt, de asemenea, bine compatibili cu șlamurile conductoare de nanotuburi de carbon cu puțin-pereți pe bază de ulei{-, îndeplinind cerințele sistemului de-nichel ridicat pentru stabilitatea interfeței.
⚠️ Nota:Suspensiile conductoare de nanotuburi de carbon pe bază de ulei-cu pereți-cu pereți nu pot fi adăugate la lianții pe bază de apă-cum ar fi CMC și SBR. Introducerea apei va determina precipitarea PVDF, iar suspensia se va gelifica si va fi casata.
Carcasa din fabrică:Un proiect cu catod de-nichel înalt a folosit nămol conducător de nanotuburi de carbon cu câțiva{{2}pereți, NMP-de la Shandong Tanfeng, cu liant PVDF modificat. Reologia suspensiei a fost stabilă, rezistența internă a electrodului a scăzut semnificativ și stabilitatea ciclului a funcționat bine.
III. Sisteme de liant compatibile cu apă-Based Few-Slarry conductiv CNT cu pereți
Suspensiile conductoare de nanotuburi de carbon cu pereți puțini{-pe-pereți sunt compatibile cu lianții de anozi-de fază de apă, în primul rând CMC-SBR și, de asemenea, compatibile cu PAA, PI, LA133 și alți lianți de anozi de carbon-siliciu utilizați în mod obișnuit. Amestecarea cu soluție de liant pe bază de ulei-NMP este strict interzisă.
Suspensiile conductoare de nanotuburi de carbon cu câțiva{{1}pereți pe bază de apă-apă este utilizată în principal pentru anozi de grafit, anozi de carbon-siliciu și anozi de carbon dur de la baterii de sodiu-ion.
Sistem CMC-SBR:Liantul principal pentru anozi de grafit convenționali. Dispersanții de nămol conductiv din nanotuburi de carbon cu pereți puțini{-pe bază de apă de la Shandong Tanfeng au fost optimizați pentru acest sistem, ceea ce face improbabilă deplasarea viscozității.
PAA, PI Poliimidă:Lianți utilizați în mod obișnuit pentru anozi cu carbon de siliciu-mediu-și-cu siliciu ridicat. Cu ele pot fi combinate câteva-nanotuburi de carbon cu pereți-pe bază de apă pentru a tampona expansiunea siliciului-carbonului și pentru a menține rețeaua conductivă.
LA133 acid poliacrilic-Tip liant:Liant utilizat în mod obișnuit pentru anozi de-ioni de sodiu, cu compatibilitate bună cu șlamurile conductoare de nanotuburi de carbon cu puțin-pereți{-pe bază de apă.
| Liant | Compatibil cu apă-Based Few-Slurry cu pereți | Principalele scenarii de aplicare |
|---|---|---|
| CMC-SBR | ✅ | Anod din grafit, anod cu -siliciu-carbon cu conținut scăzut de siliciu |
| PAA/PI | ✅ | Anod de carbon siliciu-mediu până la{-cu siliciu-înalt |
| LA133 | ✅ | Anod de baterie cu ioni de sodiu- |
| PVDF | ❌ | Catod-pe bază de ulei, nu poate fi amestecat |
Sfat practic:În sistemele apoase, latexul SBR trebuie adăugat în etapa ulterioară. Nu-l amestecați cu puține-slamuri conductoare de nanotuburi de carbon cu pereți la viteză mare pentru perioade lungi de timp pentru a preveni demulsificarea SBR.
IV. Criterii de selecție pentru șlam-pe bază de apă-nămol CNT cu pereți vs. șlam pe bază de ulei-NMP
Prioritizează selectarea versiunii de solvent pe baza sistemului de electrozi. Pentru catozi, acordați prioritate nămolului conductor de nanotuburi de carbon pe bază de ulei-NMP cu puțin{{2}pereți. Pentru anozi, acordați prioritate șlamului conductiv de nanotuburi de carbon pe bază de apă-cu puțini{{5} pereți. Nu încrucișați-sistemul în mod arbitrar de dragul simplificării materialelor.
Catod baterie cu litiu (LFP, NCM, nichel-înalt):Mediul de producere-nămolului este NMP, iar liantul este PVDF. Selectați direct ulei NMP pe bază de ulei-cu puțini-nămol conducător de nanotuburi de carbon cu pereți.
Anod de baterie cu litiu (grafit, siliciu-anod de carbon):Mediul de producere a șlamului-este apă deionizată, iar liantul este CMC-SBR/PAA. Selectați suspensii conductoare de nanotuburi de carbon cu puțin{-pereți pe bază de apă.
Baterie cu-ion de sodiu:Pentru catozii pe bază de ulei-, selectați șlam-pe bază de ulei; pentru anozi de carbon dur apos, selectați șlam conductiv de nanotuburi de carbon cu puțin-pereți pe bază de apă.
Unii membri ai personalului de cercetare și dezvoltare speră să folosească un șlam conductor atât pentru catozi, cât și pentru anozi. Această abordare prezintă un risc ridicat. După utilizarea încrucișată-sistemului, dispersanții sunt incompatibili, aducând pericole ascunse, cum ar fi aglomerarea, înfundarea ecranului, pitting electrozii și degradarea ciclului.
Suspensiile conductoare de nanotuburi de carbon cu pereți mici-pe bază de apă-și ulei-de la Shandong Tanfeng sunt proiectate cu grade separate, cu verificarea compatibilității efectuată separat pentru lianții catodici și anodici. Clienții pot selecta direct în funcție de sistemul lor de electrozi, reducând volumul de muncă de depanare a formulării.
V. Puncte comune de evitare a capcanelor în timpul utilizării compatibile
Chiar și cu versiunea corectă de solvent selectată, secvența de alimentare necorespunzătoare, procesele de agitare sau depozitarea materialului pot duce la o compatibilitate slabă. Este necesară standardizarea întregului proces-de producere a nămolului.
Interziceți strict amestecarea-încrucișată:Nămolul-pe bază de ulei cu puțin-pereți nu trebuie adăugat în rezervoarele apoase; Suspensiile cu puțin-pereți pe bază de-apă nu trebuie amestecate în sistemele de fază-de ulei NMP.
Secvența de hrănire:Puține-slamuri conductoare de nanotuburi de carbon cu pereți ar trebui, de preferință, să fie pre-amestecate la viteză mică cu solventul corespunzător + soluția-mamă de liant înainte de adăugarea materialelor active. Nu este recomandată alimentarea directă cu pulbere uscată.
Temperatura pentru sistemele apoase:Evitați depozitarea șlamului conductiv de nanotuburi de carbon pe bază de apă-cu puțini-pereți, sub 0 grade, pentru a preveni ca înghețul să deterioreze sistemul de dispersie.
În primul rând, încercarea la scară mică{0}:Când treceți la un nou grad de liant, efectuați mai întâi un mic test de compatibilitate a formulării, observați stabilitatea vâscozității șlamului și apoi creșteți producția.
Documentația produsului Shandong Tanfeng include secvențele de alimentare recomandate și parametrii de agitare. Când elementele de legătură sunt modificate, putem ajuta clienții să efectueze teste de compatibilitate la scară mică-pentru a identifica în prealabil riscurile de compatibilitate.
Puține-slamuri conductoare de nanotuburi de carbon cu pereți sunt împărțite în versiuni NMP pe bază de ulei-și apă-. Slamul pe bază de ulei-NMP este compatibil cu lianții pe bază de ulei-PVDF și este utilizat în principal pentru catozii bateriilor. Suspensia pe bază de apă este compatibilă cu CMC-SBR, PAA, PI, LA133 și alți lianți pe bază de apă și este utilizată în principal pentru anozi de siliciu-carbon, grafit și ioni-de sodiu. Amestecarea încrucișată-sistemelor de solvenți pentru unificarea materialelor nu trebuie făcută, deoarece va cauza aglomerare și degradarea performanței bateriei. Shandong Tanfeng are un set complet de produse pe bază de apă-și ulei-pe bază de puțin-nanotuburi de carbon conductoare pe bază de pereți, a finalizat verificarea compatibilității cu lianții obișnuiți și oferă îndrumări complete privind procesele pentru a ajuta companiile de baterii să finalizeze eficient dezvoltarea formulării.