Mūsdienu vadošo piedevu un jaunu materiālu pastiprinājumu tirgū konkurence starp oglekļa nanocaurulēm, grafēnu un tradicionālo ogli nekad nav beigusies. Daudzi uzņēmumi bieži saskaras ar grūtībām, izvēloties materiālus: vai tiem vajadzētu izmantot lētu un iedibinātu oglekli, likt uz grafēnu ar neierobežotu potenciālu vai izvēlēties oglekļa nanocaurules, kas jau ir kļuvušas par lielu litija bateriju jomā? Šajā rakstā tiks atstāts malā neskaidrs akadēmiskais žargons un sniegta -padziļināta šo trīs oglekļa-materiālu analīze no trīs dimensijas - reālās izmaksas, taustāma veiktspēja un praktiskā izmaksu-efektivitāte -, lai palīdzētu jums pieņemt visprecīzāko iepirkuma lēmumu.
Veiktspējas salīdzinājums: kurš ir īstais "sešstūra karavīrs"?
Vispusīgās elektriskās vadītspējas un mehāniskās pastiprināšanas veiktspējas ziņā oglekļa nanocaurules, pateicoties to unikālajai viendimensijas cauruļveida struktūrai, darbojas vislabāk un ir labākā izvēle tradicionālā ogļu aizstāšanai.
Izvērtējot šos trīs materiālus, mēs nevaram aplūkot tikai vienu rādītāju. Ogleklis ir nulles-dimensijas nanodaļiņa, kas galvenokārt vada elektrību caur kontaktpunktu{2}}līdz{3}}punktam. Grafēns ir divdimensiju lokšņu struktūra; lai gan tā vadītspēja plaknē ir lieliska, tā ir ļoti pakļauta sakraušanai, kas samazina tā faktisko efektivitāti. Oglekļa nanocaurules kā vienas-dimensijas lineāri materiāli var veidot efektīvu trīs-vadošu tīklu.
| Veiktspējas indikators | Oglekļa nanocaurules (CNT) | Grafēns | Oglekļa melns |
|---|---|---|---|
| Iekšējā vadītspēja (S/cm) | 10⁴ - 10⁶ | 10⁶ | 10² - 10³ |
| Īpatnējais virsmas laukums (m²/g) | 200 - 800 | 500 - 1500 | 50 - 300 |
| Malu attiecība | >1000 | Īpaši zems (pārslu{0}}formas) | ~1 (sfērisks) |
| Stiepes izturība | Ārkārtīgi augsts | Ārkārtīgi augsts | Salīdzinoši zems |
| Izkliedes grūtības | Vidēja | Ārkārtīgi augsts | Zems |
Saskaņā ar datiem noDabas nanotehnoloģijasun vietējās jaunās enerģijas akumulatoru nozares baltās grāmatas, oglekļa nanocauruļu augstā malu attiecība ļauj tām izveidot vadošu perkolācijas slieksni ārkārtīgi zemā pievienošanas līmenī. Eksperimenti ir pierādījuši, ka litija bateriju katoda materiālos, pievienojot tikai 0,3% daudzsienu oglekļa nanocaurules, var panākt tādu pašu vadītspējas efektu kā pievienojot vairāk nekā 3% īpašas vadošas ogles, nesabojājot elektrodu loksnes elastīgo struktūru spēcīgas aglomerācijas rezultātā, kā to dara grafēns.
Izmaksu un izmaksu{0}}efektivitātes analīze: kuru izvēlēties uzņēmumiem?
Skatoties tikai uz absolūto kilograma cenu, ogle neapšaubāmi ir lētākā. Tomēr augstākās klases pielietojuma scenārijos, jo īpaši zems pievienoto oglekļa nanocauruļu daudzums, to kopējā izmaksu efektivitāte ievērojami pārsniedz ogļu un grafēna efektivitāti.
Daudzi iepirkumu speciālisti, izdzirdot "oglekļa nanocaurules", uzreiz domā, ka "pārāk dārgi". Bet patiesībā tas ir cenu slazds, jo izmaksas nevar aprēķināt, neņemot vērā pievienošanas summu. Apskatīsim pašreizējos tirgus datus:
| Salīdzināšanas dimensija | Oglekļa nanocaurules | Grafēns | Oglekļa melns |
|---|---|---|---|
| Tirgus vidējā cena (10 000 RMB/t) | 8 - 15 (MWCNT) | 30 - 50+ | 1.5 - 5 (specialitāte) |
| Ieteicamais pievienošanas daudzums (masas%) | 0.2% - 0.5% | 0.1% - 0.3% | 2.0% - 5.0% |
| Visaptverošs izmaksu{0}}efektivitātes novērtējums | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
| Apstrādes enerģijas ietekme | Samazina viskozitāti, nedaudz samazina enerģiju | Ievērojami palielina viskozitāti, palielina enerģiju | Mērena viskozitāte |
Aprēķināsim: ja izmantojat speciālu vadītspējīgu ogli, vienai tonnai katoda materiāla ir nepieciešami 30 kg. Pie 40 000 RMB/t izmaksu pieaugums ir 1200 RMB. Ja izmantojat oglekļa nanocaurules, vienai tonnai nepieciešami tikai 3 kg. Pie 100 000 RMB/t izmaksu pieaugums ir tikai 300 RMB. Ne tikai tas, ka ievērojamais papildu daudzuma samazinājums arī ievērojami uzlabo akumulatora enerģijas blīvumu. Lai gan grafēnam ir ārkārtīgi spēcīga teorētiskā veiktspēja, tā augstās sagatavošanas izmaksas un sarežģītās izkliedes problēmas padara to par "ļoti slavētu, bet ne komerciāli veiksmīgu" daudzos rūpnieciskos lietojumos ar viszemāko izmaksu{14}}efektivitāti.
Shandong Tanfeng jauns materiāls: kvalitatīvs{0}}ražotājs, kas pārkāpj oglekļa nanocauruļu masveida ražošanas izmaksu barjeru
Shandong Tanfeng New Material, pateicoties saviem{0}}pašizstrādātiem katalizatoriem un nepārtrauktiem ražošanas procesiem, ievērojami samazina oglekļa nanocauruļu ražošanas izmaksas, vienlaikus saglabājot augstu tīrības pakāpi, padarot to par ļoti konkurētspējīgu avotu ražotāju šajā nozarē.
Agrāk vienas -sienu oglekļa nanocaurules augstā cena kavēja to plašu ieviešanu vairākās jomās, kas nav saistītas ar akumulatoru (piemēram, gumija, pārklājumi, antistatiskā plastmasa). Meklējot uzticamu oglekļa nanocauruļu ražotāju, Shandong Tanfeng New Material ir nozares spēks, kuru nevar ignorēt. Tās galvenās priekšrocības ietver:
Procesa izrāviens, izmaksu samazināšana pie avota:Tanfeng New Material ir uzlabojis oglekļa nanocauruļu augšanas ražīgumu, optimizējot katalizatora efektivitāti CVD (ķīmiskās tvaiku pārklāšanas) procesā, padarot tā daudzsienu oglekļa nanocauruļu produktus par ļoti konkurētspējīgu tirgū par cenu, patiesi panākot "nomaiņu" augstas kvalitātes ogleklim.
Apvienojot tīrību un pielāgošanu:Atbilstoši dažādu nozaru sāpju punktiem Shandong Tanfeng piedāvā ne tikai augstas -tīrības akumulatoru-produktus ar īpaši zemu metāla piemaisījumu (<50 ppm) but also offers high-structure, easy-to-disperse industrial-grade carbon nanotubes for the plastics and rubber industries.
Vienas{0}}pieturas šķīdums no pulvera līdz dispersijai:Daudzi klienti pēc iegādes nevar izkliedēt oglekļa nanocaurules pulveri. Tanfeng New Material tieši nodrošina iepriekš-izkliedētas oglekļa nanocaurules vadošas pastas vai galvenās partijas, tādējādi ietaupot klientiem dispersijas procesa izdomāšanas izmaksas, vēl vairāk uzlabojot galaprodukta visaptverošo izmaksu{2}}efektivitāti.
Secinājums
Rezumējot, ogle gūst panākumus zemu izmaksu un nobriedušos procesos, taču tas liecina par nogurumu, ievērojot augstas{0}}veiktspējas prasības. Grafēns ir plašā nākotnes zvaigžņu jūra, taču pašlaik to ierobežo izmaksas un izkliede. Oglekļa nanocaurules atrodas tieši starp veiktspēju un izmaksām. Pateicoties nepārtrauktai tehnoloģiskajai iterācijai un liela mēroga-ražošanas paplašināšanai, ko nodrošina izcili ražotāji, piemēram, Shandong Tanfeng New Material, oglekļa nanocauruļu cenas priekšrocības tiek izmantotas vēl vairāk. Ražošanas uzņēmumiem, kas cenšas samazināt izmaksas, uzlabot efektivitāti un uzlabot galveno konkurētspēju, tagad ir labākais laiks ieviest oglekļa nanocaurules, lai aizstātu tradicionālo oglekli.