Slurry -ul nanotubului de carbon este un material funcțional realizat prin amestecarea nanotuburilor de carbon cu dispersanți, solvenți etc. printr -un proces special. Cu o conductivitate excelentă a nanotuburilor de carbon, acesta joacă un rol de neînlocuit în energia nouă, electronică și alte câmpuri, în special în industria bateriei de putere și a devenit unul dintre materialele cheie pentru îmbunătățirea performanței bateriei.
1. Compoziția și caracteristicile nămolului nanotubului de carbon
Suspensia de nanotub de carbon este compusă în principal din nanotuburi de carbon, dispersanți și solvenți. Printre ele, nanotuburile de carbon sunt componentele funcționale de bază. Sunt produse în mare parte nanotuburi de carbon cu mai multe pereți produse de fisurarea catalitică. Diametrul lor este de obicei 20-100 nm, cu un raport de aspect mare, care poate forma o rețea conductivă eficientă în suspensie. Rolul dispersantului este de a împiedica aglomerarea nanotuburilor de carbon. Cele obișnuite includ carboximetil celuloză de sodiu și polietilen glicol. Tipul corespunzător poate fi selectat în funcție de scenariul aplicației. Solvenții sunt în mare parte apă sau n-metilpirolidona (NMP). Slujbele pe bază de apă sunt mai ecologice, iar suspensiile bazate pe NMP sunt mai compatibile în unele sisteme de baterii.
Procesul de producție de nanotub de carbon suspensie
Procesul de producție al suspensiei nanotubului de carbon include în principal trei legături: pretratarea nanotubului de carbon, dispersia și modularea.
Pretratarea nanotuburilor de carbon: În primul rând, nanotuburile originale de carbon sunt purificate și tocate pentru a îndepărta impuritățile și nanotuburile de carbon suprapuse pentru a îmbunătăți performanța suspensiei. Purificarea adoptă de obicei scurgerea acidului și tocată prin măcinare mecanică sau zdrobire cu ultrasunete.
Dispersie: la echipamentele de dispersie nanotuburi de carbon pre-tratate, dispersant și solvent (cum ar fi moara de nisip, moara cu bilă sau omogenizatorul de înaltă presiune), iar nanotuburile de carbon sunt dispersate uniform în solvent prin forță mecanică sau acțiune ultrasonică pentru a forma un sistem preliminar de dispersie. Acest pas este cheia pentru a asigura calitatea suspensiei, iar efectul de dispersie afectează în mod direct formarea rețelei conductoare.
Modulație: în conformitate cu cerințele de aplicare diferite, suspensia dispersată este modulată pentru a ajusta parametrii precum conținutul solid și vâscozitatea pentru a îndeplini cerințele proceselor de producție ulterioare. După finalizarea modulării, impuritățile mari ale particulelor sunt îndepărtate prin filtrare pentru a obține un produs calificat de nanotub de carbon.
Iii. Principalele câmpuri de aplicare de nanotub de carbon suspensie
Câmpul bateriei de alimentare
Adăugarea nămolului de nanotub de carbon la materialele cu electrod pozitiv și negativ al bateriilor de alimentare poate îmbunătăți semnificativ conductivitatea electrozilor. În comparație cu agenții conductivi tradiționali (cum ar fi negru de carbon), nămolul de nanotub de carbon poate forma o rețea conductivă mai eficientă la o cantitate mai mică de adăugare (de obicei 0. 5%-2%), reduceți rezistența internă a bateriei și îmbunătățiți sarcina și eficiența descărcării și performanța ratei. În același timp, poate îmbunătăți, de asemenea, durata de viață a ciclului bateriei, astfel încât bateria de alimentare să poată menține în continuare performanțe bune după încărcare și descărcare multiplă. În prezent, companiile de baterii de alimentare mainstream, cum ar fi CATL și BYD, folosesc pe scară largă nanotuburi de carbon în produsele lor.
Câmpul bateriei de stocare a energiei
Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei de stocare a energiei, cerințele de performanță pentru bateriile de stocare a energiei sunt, de asemenea, în continuă creștere. Suspensia cu nanotub de carbon poate juca, de asemenea, un rol important în bateriile de stocare a energiei, ceea ce poate îmbunătăți densitatea energetică și densitatea de energie a bateriei și poate satisface cerințele de performanță a bateriei pentru stocarea de energie pe scară largă.
Alte câmpuri
În supercapacitoare, suspensia nanotubului de carbon poate fi utilizată ca aditiv conductor pentru materialele cu electrozi pentru a îmbunătăți capacitatea specifică și stabilitatea ciclului supercapacitoarelor. În plus, suspensia nanotubului de carbon are, de asemenea, un anumit potențial de aplicare în câmpurile acoperirilor conductoare, materiale anti-statice etc.