Litija{0}}akumulatoru un nātrija-jonu akumulatoru vircas ražošanas procesā vairāku-sienu oglekļa nanocauruļu vadošā virca ir visplašāk izmantotā vadošo vielu kategorija. Tirgus to iedala divos galvenajos produktos: uz NMP eļļas{4}}un uz ūdens{5}}. Daudzi akumulatoru rūpnīcas pētniecības un attīstības darbinieki atlases laikā viegli neievēro šķīdinātāju sistēmu atšķirības, tieši sajaucot dažādu sistēmu vircas. Tas izraisa virkni ražošanas problēmu, piemēram, vircas flokulāciju un aglomerāciju, neparastu viskozitātes novirzi, elektrodu pulvera izliešanu un cikla ilguma samazināšanos. Būtisko atšķirību nošķiršana starp vairāku -oglekļa nanocauruļu ūdens{10}}bāzes un NMP eļļas{11}}bāzes suspensiju un to saskaņošana ar attiecīgajām saistvielu sistēmām ir vienīgais veids, kā stabili izmantot vadošo vielu pastiprinošo efektu un samazināt masveida ražošanas defektu līmeni. Shandong Tanfeng ir cieši iesaistīts vairāku sienu oglekļa nanocauruļu vadītspējīgu suspensiju izpētē, izstrādē un ražošanā ar paralēlām produktu līnijām gan NMP naftas, gan ūdens sistēmām. Esam pabeiguši galveno saistvielu saderības pārbaudi, sniedzot klientiem atlases atsauces un{17}}vietnes procesu atbalstu.
II
Galvenā atšķirība starp diviem daudzsienu oglekļa nanocauruļu vadošās suspensijas veidiem ir dispersijas vidē un pievienotajā disperģētājā. Tos nevar atšķirt tikai pēc izskata vai krāsas. Produkta specifikāciju lapas ir jāpārbauda, un tieša starp-sistēmu padeve un sajaukšana ir stingri aizliegta.
NMP eļļas-bāzes daudzsienu oglekļa nanocaurules vadošā suspensija izmanto NMP kā dispersijas šķīdinātāju kopā ar eļļā-šķīstošiem dispersantiem. Ūdens-bāzes oglekļa nanocauruļu vadītspējīgā suspensija izmanto dejonizētu ūdeni kā barotni ar ūdenī-šķīstošiem dispersijas līdzekļiem. Pēc krusteniskās -sajaukšanas dispersants izgulsnējas un sabojājas, un oglekļa nanocaurules flokulējas un aglomerējas, tieši padarot vircu nelietojamu.
| Salīdzinājuma vienums | Daudz{0}}sienu CNT NMP eļļas-bāze | Daudz{0}}sienu CNT ūdens-suspensija | Atsauces bāze |
|---|---|---|---|
| Izkliedes vide | NMP organiskais šķīdinātājs | Dejonizēts ūdens | Litija bateriju vadošās vircas ražošanas specifikācijas |
| Dispersanta veids | Eļļā-šķīstošs | Ūdenī-šķīstošs | Vircas formulas testa dati |
| Tipisks pielietojuma elektrods | NCM, LFP katods | Grafīts, silīcija-oglekļa, nātrija-jonu ūdens anods | Jaudas akumulatoru masveida ražošanas statistika |
| Ražošanas līnijas atbalsta prasības | Nepieciešama NMP šķīdinātāja reģenerācijas iekārta | Nav nepieciešama šķīdinātāja reģenerācijas sistēma | Rūpnīcas faktiskie ražošanas apstākļi |
| Zemas{0}}temperatūras uzglabāšanas risks | Nav pakļauts sacietēšanai zemā temperatūrā | Sasalst zem 0 grādiem, bojājot dispersijas sistēmu | Produktu uzglabāšanas specifikācijas |
Shandong Tanfeng rūpnīcā{0}}piegādātās oglekļa nanocauruļu vadošās suspensijas ar daudzām sienām{1}} izmanto neatkarīgu šķirņu nosaukumus versijām uz eļļas-un uz ūdens{3}} bāzes. Specifikāciju lapā ir skaidri norādīta izkliedes vide un piemērojamie scenāriji, izvairoties no materiāla ļaunprātīgas izmantošanas no avota.
II. Saistvielu sistēmas, kas ir saderīgas ar NMP eļļu{1}}uz vairāku{2}}sienu CNT vadītspējīgu suspensiju
NMP naftas{0}}vairāksienu oglekļa nanocauruļu vadītspējīga suspensija galvenokārt ir saderīga ar PVDF-sērijas eļļā-šķīstošām saistvielām, ko izmanto litija bateriju katoda vircas{4}}veidošanai, un to nevar izmantot ar saistvielām uz ūdens{5}.
Eļļas{0}}katoda suspensijas{1}}veidošanas vidē kā šķīdinātājs tiek izmantots NMP. PVDF saistvielu var pilnībā izšķīdināt NMP, un tai ir lieliska saderība ar oglekļa nanocauruļu vadošo suspensiju uz eļļas-bāzes daudzsienu-oglekļa nanocaurules.
Vispārējā PVDF homopolimēra saistviela:Galvenā izvēle LFP un parastajiem NCM katodiem. Saderīgs un stabils, ļaujot oglekļa nanocaurulēm vienmērīgi izkliedēties un izveidot nepārtrauktu vadošu tīklu.
Modificēta PVDF saistviela:Modificēts PVDF, kas īpaši paredzēts NCM katodiem ar augstu{0}}niķeļa saturu. Tam ir laba saderība ar naftas-vairāksienu oglekļa nanocauruļu vadītspējīgu suspensiju, kas atbilst augstajām-niķeļa sistēmas prasībām attiecībā uz saskarnes stabilitāti.
Piezīme:Saistvielas uz ūdens bāzes, piemēram, CMC un SBR, ir stingri aizliegtas uz eļļas{1}}bāzētās vircas sistēmās. Ūdens ievadīšana izraisīs PVDF nogulsnēšanos, un virca saželēs un aglomerēsies.
Rūpnīcas korpuss:LFP enerģijas uzglabāšanas ražošanas līnijā tika atlasīta Shandong Tanfeng NMP eļļas -bāze, daudzsienu oglekļa nanocaurules vadošā virca ar vispārēju PVDF saistvielu. Suspensijas reoloģija bija stabila, pārklājuma ekrāna aizsērēšana bija minimāla, un elektrodu vadītspēja atbilda standartiem, apmierinot enerģijas uzglabāšanas elementu masveida ražošanas vajadzības.
III. Saistvielu sistēmas, kas saderīgas ar ūdens-vairāku{2}}sienu CNT vadītspējīgu suspensiju
Ūdens-vairāku sienu oglekļa nanocauruļu vadītspējīga suspensija ir saderīga ar ūdens-fāzes anoda saistvielām, galvenokārt CMC-SBR, un ir saderīga ar vairākām silīcija-oglekļa un nātrija-jonu akumulatoru saistvielām. To nevar sajaukt ar NMP eļļas{7}}bāzes saistvielu šķīdumiem.
Ūdens-bāzes oglekļa nanocauruļu vadītspējīgu suspensiju galvenokārt izmanto grafīta anodos, silīcija-oglekļa anodos un nātrija-jonu akumulatora cietajos oglekļa anodos. Disperģējošie līdzekļi ir optimizēti ūdens videi.
CMC{0}}SBR sistēma:Visbiežāk izmantotā saistviela parastajiem grafīta anodiem. Shandong Tanfeng ūdens-bāzes vairāku-sienu oglekļa nanocauruļu vadošā suspensija ir pielāgota šai sistēmai, tādējādi samazinot viskozitātes novirzes risku.
PAA, PI saistvielas:Lielas -izplešanās silīcija-oglekļa anoda sistēmām. Tos var apvienot ar ūdens-vairāksienu oglekļa nanocauruļu vadošu suspensiju, lai buferētu silīcija-oglekļa daļiņu tilpuma izmaiņas un saglabātu vadošā tīkla integritāti.
LA133 poliakrilskābe{1}}tipa saistviela:Bieži lietota saistviela nātrija -jonu akumulatoru ūdens anodiem, ar labu saderību ar ūdens-bāzes daudzsienu oglekļa nanocaurules vadītspējīgu suspensiju.
| Saistvielas pakāpes veids | Savietojams ar ūdens{0}}vairāku{1}}sienu vircu | Galvenie pielietojuma scenāriji |
|---|---|---|
| CMC-SBR | ✅ | Grafīta anods, zema-silīcija silīcija-oglekļa anods |
| PAA / PI | ✅ | Vidēja{0}}līdz-augsta silīcija silīcija-oglekļa anods |
| LA133 | ✅ | Nātrija{0}}jonu akumulatora anods |
| PVDF | ❌ | Eļļas{0}}katods, maisīšana aizliegta |
Praktisks padoms:SBR lateksu ieteicams pievienot vēlākā vircas{0}}veidošanas posmā. Lai novērstu SBR lateksa demulsifikāciju, ilgstoši nemaisiet to ar daudzsienu oglekļa nanocauruļu vadošu suspensiju lielā ātrumā.
IV. Atlases sprieduma metodes vairāku -sienu CNT eļļas-un ūdens-bāzēm
Izvēlei dodiet priekšroku elektrodu suspensijas{0}}veidošanas šķīdinātāju sistēmai. Katodiem priekšroka dodama NMP{2}}eļļas suspensijai. Anodiem par prioritāti piešķiriet ūdens-suspensiju. Materiālu inventarizācijas vienkāršošanas nolūkos nav ieteicams piespiedu kārtā izmantot starp-sistēmām.
Litija akumulatora katods (LFP, NCM, augsta{0}}niķeļa NCM):Suspensijas{0}}gatavošanas šķīdinātājs ir NMP, saistviela ir PVDF. Atlasiet NMP eļļas{2}}bāzes vairāku-sienu oglekļa nanocauruļu vadītspējīgu suspensiju.
Litija akumulatora anods (grafīts, silīcija{0}}oglekļa anods):Suspensijas{0}}veidošanas vide ir dejonizēts ūdens, saistviela ir CMC-SBR/PAA. Izvēlieties uz ūdens-bāzes bāzes vairāku-oglekļa nanocauruļu vadošu suspensiju.
Nātrija{0}}jonu akumulators:Eļļas{0}}katodiem izvēlieties suspensiju uz eļļas- bāzes; ūdens cietajiem oglekļa anodiem izvēlieties ūdens-bāzes oglekļa nanocauruļu vadītspējīgu suspensiju ar daudzām sienām-.
Daži uzņēmumi cer, ka viena vadoša virca var kalpot gan katodiem, gan anodiem. Šī pieeja rada lielu risku. Šķīdinātāju sistēmas neatbilstība izraisīs virkni slēptu kļūmju, tostarp aglomerāciju, bedrīšu veidošanos un cikla degradāciju. Shandong Tanfeng atsevišķi izstrādā naftas-un ūdens-uz ūdens-sienu oglekļa nanocauruļu vadošās suspensijas atsevišķi, saskaņojot dažādas katoda un anoda formulēšanas sistēmas un samazinot klientu formulējumu atkļūdošanas darba slodzi.
V. Saderības punkti, lai izvairītos no kļūdām ražošanas un lietošanas laikā
Pat ja ir izvēlēta pareiza vircas sistēma, nepareiza padeves secība, uzglabāšanas apstākļi vai vircas{0}}veidošanas procesi joprojām var izraisīt saderības traucējumus. Ir nepieciešams standartizēt materiālu uzglabāšanas un vircas{2}}veidošanas darbības procedūras.
Likvidējiet sajaukšanu{0}}Eļļas-vairāksienu{1}}suspensiju nedrīkst pievienot ūdeni saturošas vircas-veidošanas tvertnēm; ūdens-suspensiju nedrīkst jaukt NMP eļļas-fāzes sistēmās.
Standartizēt barošanas procesu:Vairāku -sienu oglekļa nanocauruļu vadītspējīgu suspensiju pirms aktīvo materiālu pievienošanas vēlams zemā ātrumā sajaukt ar atbilstošo šķīdinātāja un saistvielas mātes šķidrumu. Nav ieteicama tieša sausā pulvera barošana.
Nodrošiniet pareizu noliktavas kontroli:Neuzglabājiet ūdens{0}}suspensiju, kuras temperatūra ir zemāka par 0 grādiem, lai novērstu sasalšanu un nesabojātu dispersijas sistēmu. Uzturiet eļļas{3}}suspensiju noslēgtu, lai novērstu mitruma uzsūkšanos.
Vispirms maza mēroga{0}}izmēģinājums jaunajiem saistvielām:Mainot saistvielu kategorijas, par prioritāti piešķiriet nelielu sastāvu saderības testu, novērojiet vircas viskozitāti un stabilitāti un apstipriniet pirms ražošanas apjoma palielināšanas.
Shandong Tanfeng produkta dokumentācijā ir iekļautas ieteicamās barošanas secības un maisīšanas atsauces parametri. Kad klienti maina saistvielu kategorijas, mēs varam palīdzēt veikt maza mēroga saderības izmēģinājumus, lai iepriekš noteiktu saderības riskus.
Daudzsienu oglekļa nanocauruļu vadošā virca ir sadalīta divos galvenajos produktos: uz NMP eļļas{1}} un uz ūdens{2}} bāzes. NMP eļļas{4}}suspensija ir saderīga ar PVDF eļļā{5}}šķīstošām saistvielām un galvenokārt tiek izmantota litija bateriju katodiem. Suspensija uz ūdens bāzes ir saderīga ar CMC-SBR, PAA, PI, LA133 un citām saistvielām uz ūdens bāzes, un to galvenokārt izmanto grafīta, silīcija-oglekļa un nātrija-jonu akumulatoru ūdens anodiem. Šķīdinātāju sistēmas sajaukšanu, lai vienkāršotu materiālu pārvaldību, nedrīkst veikt, jo tas izraisīs vircas atteici un akumulatora veiktspējas pasliktināšanos. Shandong Tanfeng ir pilnīga ražošanas jauda uz naftas{16}}un ūdens-vairāksienu oglekļa nanocauruļu vadošajām suspensēm, ir pabeigta saderības pārbaude ar galvenajām saistvielām un tiek nodrošināti paraugi, testēšanas ziņojumi un procesa norādījumi, lai palīdzētu akumulatoru uzņēmumiem sasniegt stabilu masveida ražošanu.