Oglekļa nanocaurules vadošā pasta ir galvenā vadošā piedeva litija akumulatoriem, vadošiem polimēriem un anti-statiskiem pārklājumiem. Tirgus galvenokārt ir sadalīts divās kategorijās: vadoša pasta ar vienu -sienu oglekļa nanocauruļu un vairāku{3}}sienu oglekļa nanocauruļu vadoša pasta. Daudzi materiālu inženieri ir ļoti pretrunīgi jaunā produkta izstrādes posmā: vai viņiem kā iepriekš-izkliedētām CNT pastam izvēlēties vienu-sienu vai vairāku{7}}sienu maršrutu? Abi ievērojami atšķiras ar vadītspējas efektivitāti, pievienošanas koeficientu, izkliedes grūtībām un ražošanas izmaksām. Šis raksts apvienojumā ar industrializācijas izmērītajiem datiem precizē pamatā esošās atšķirības starp diviem pastas veidiem, definē to attiecīgos piemērojamos scenārijus un nodrošina tieši piemērojamus atlases kritērijus.
1. Galvenās veiktspējas atšķirības starp vienu-sienu un vairāku{2}}sienu oglekļa nanocaurules vadītspējīgām pastām
Vienas -sienu oglekļa nanocaurules vadošajai pastai ir ievērojami augstāka vadītspēja un mazāks kritiskais pievienošanas daudzums; vairāku sieniņu oglekļa nanocaurules vadošajai pastai ir zemāks izkliedes slieksnis un izdevīgākas masveida ražošanas izmaksas, tāpēc tā ir piemērota liela mēroga- industrializācijai.
Strukturālās atšķirības nosaka veiktspējas griestus: vienas -sienu oglekļa nanocaurules tiek veidotas, velmējot vienu grafēna slāni, ar diametru 1–2 nm un ārkārtīgi augstu malu attiecību; daudzsienu oglekļa nanocaurulēm ir koncentriska ligzdota struktūra no vairākiem grafēna slāņiem, kuru diametrs parasti svārstās no 5 līdz 15 nm. Nākamajā tabulā ir sniegts kvantitatīvs horizontāls salīdzinājums, izmantojot litija bateriju nozarē izplatītos industrializācijas rādītājus.
| Salīdzināšanas dimensija | Viena{0}}sienu CNT vadoša pasta | Vairāku{0}}Sienu vadoša CNT pasta | Industriālā ietekme |
|---|---|---|---|
| Tipisks caurules diametrs | 1–2 nm | 5–15 nm | Jo mazāks ir caurules diametrs, jo mazāka deva ir nepieciešama, lai izveidotu vadošu tīklu |
| Parastais pievienošanas daudzums litija baterijās | 0,05–0,2 masas % | 0,3–1,2 masas % | SWCNT pasta var ievērojami atbrīvot aktīvā materiāla proporciju, palielinot enerģijas blīvumu |
| Perkolācijas slieksnis | Ļoti zems (≈0,05%) | Vidēja (≈0,3%) | Zems perkolācijas slieksnis ir vairāk piemērots īpaši-plāniem elektrodiem un augstas{1}}blīvēšanas elektrodiem |
| Izkliedes grūtības | Salīdzinoši augsts, pakļauts mikroskopiskai aglomerācijai | Mērens, piemērots parastajām lodīšu frēzēšanas sistēmām | Vecākas dispersijas iekārtas var pilnībā nerealizēt SWCNT pastas veiktspēju |
| Ielīmēšanas stabilitātes periods | Preparātiem ar augstu-cieto- saturu nepieciešama precīza disperģētāja kontrole | Nobrieduši preparāti var saglabāties stabili 30 dienas bez slāņošanās | MWCNT pastai ir augstāka procesa tolerance |
| Kopējās iepirkuma izmaksas | Augsts | Vidēji-zems | Enerģijas uzglabāšanas un izmaksu{0}}efektīvas jaudas akumulatoriem prioritāte ir MWCNT pasta |
| Izdevīgi pielietošanas norādījumi | Silīcija-oglekļa anodi, augstas-niķeļa{2}}ātri uzlādējamas{2}}akumulatori, cietvielu-akumulatori | LFP enerģijas uzglabāšanas akumulatori, parastie NCM akumulatori, vadoša plastmasa, anti-statiski pārklājumi | Vairāk nekā 80% pašreizējo masveida ražošanas projektu izmanto MWCNT vadošu pastu |
Datu atsauces:Enerģijas uzglabāšanas zinātne un tehnoloģijavadošo akumulatoru uzņēmumu industrializācijas pētījumu literatūra par vadošajām piedevām un publiski pieejamiem formulēšanas parametriem. Daudzi uzņēmumi akli iegādājas SWCNT vadošo pastu, taču tos ierobežo izkliedes procesi, nespējot pilnībā atdalīt{1}}caurules, galu galā nesasniedzot paredzamo zemo pievienošanu un augstu cikla veiktspēju. Shandong Tanfeng nodrošina speciālas izkliedēšanas sistēmas abiem pastas veidiem, produktiem pirms nosūtīšanas tiek veikta stabilizēšanas pirmapstrāde, kā arī procesa pielāgošanas norādījumi, lai samazinātu klientu atkļūdošanas grūtības.
2. Scenāriji, kuros priekšroka tiek dota vienai-sienu oglekļa nanocaurulei vadošai pastai
Tiecoties pēc īpaši-augsta enerģijas blīvuma, ātras-uzlādes veiktspējas un silīcija-oglekļa anoda sistēmas un ja ir pieņemamas augstākas izejmateriālu izmaksas, vēlamā izvēle ir viena-oglekļa nanocaurules vadoša pasta.
Lielākā SWCNT vadošās pastas priekšrocība ir tā, ka ar ārkārtīgi mazu pievienošanas daudzumu var izveidot nepārtrauktu elastīgu vadošu tīklu, buferējot silīcija-oglekļa anodu masveida tilpuma palielināšanos uzlādes un izlādes laikā, un saglabājot nepārtrauktus vadītspējas ceļus.
Silīcija-oglekļa kompozītmateriālu anodi, augstas-niķeļa NCM-ātrās uzlādes jaudas akumulatori:Neliels papildinājums var samazināt elektrodu iekšējo pretestību un uzlabot ilga{0}}cikla samazināšanos.
Pus-un cietvielu-litija baterijas:Īpaši-plānas elektrodu sistēmas, kas nevēlas, lai vietu aizņemtu liels daudzums vadošu piedevu.
Augstākās klases-caurspīdīgas vadošas plēves, elastīgi jutīgi materiāli:Nepieciešams zems pildījums, augsta gaismas caurlaidība un augsta vadītspēja.
Viegli augstas kvalitātes{0}}vadoši kompozītmateriāli:Stingri kontrolējot kopējo pildvielu proporciju.
Atgādinājums par atlasi:Izmantojot SWCNT vadošo pastu, rūpīgi jāizvērtē esošās maisīšanas un lodīšu frēzēšanas iekārtas bīdes jauda. Shandong Tanfeng var nodrošināt gan zema-cieta-satura, gan augsta-cieta- satura SWCNT vadošās pastas paraugus, lai klienti varētu veikt gradienta pievienošanas testus un pārbaudīt aprīkojuma piemērotību.
3. Scenāriji, kuros priekšroka tiek dota vairāku{1}}sienu oglekļa nanocaurules vadītspējīgai pastai
Liela mēroga-enerģijas akumulatoru, parasto jaudas litija bateriju, vadošu plastmasu un anti-pārklājumu masveida ražošanai, kur izmaksu stabilitāte un procesa savietojamība ir prioritāte, pirmā izvēle ir vairāku-oglekļa nanocauruļu vadoša pasta.
MWCNT vadošās pastas tehnoloģijas ceļš ir apstiprināts tirgū vairāk nekā desmit gadus ar nobriedušu piegādes ķēdi, kas ir pielāgojama lielākajai daļai esošo litija akumulatoru ražošanas līniju un pārklājumu sajaukšanas iekārtu ar augstu procesa toleranci.
LFP enerģijas uzglabāšanas akumulatori, zema -ātruma EV barošanas akumulatori, 3C parastās digitālās baterijas.
Vadītspējīgas pamatsajas, anti-statiskais silikons, epoksīda anti-statiskie grīdas pārklājumi.
Uzņēmumi, kas tiecas pēc izmaksu līdzsvara, bez ārkārtējām prasībām attiecībā uz enerģijas blīvumu, kam nepieciešama stabila liela{0}}apjoma piegāde.
Ražošanas līnijas dispersijas iekārtas sastāv no tradicionālajām standarta lodīšu dzirnavām bez augstas -intensitātes nano-dispersijas vienībām.
Kā nobriedis masveida ražošanas risinājums Shandong Tanfeng MWCNT vadošā pasta stingri kontrolē metālu piemaisījumus, kas ir mazāki vai vienādi ar 100 ppm, un ir pieejami divās sērijās: uz NMP-uz eļļas- bāzes un pastas uz ūdens- bāzes, kas piemērota dažādām anodām un katoda baterijām, enerģijas uzglabāšanas sistēmu masveida ražošanai.
4. Trīs izplatītas atlases kļūdas, lai izvairītos no veiktspējas un izmaksu dubultiem zaudējumiem
Neizvēlieties, pamatojoties tikai uz "labu vai sliktu vadītspēju"; aprīkojuma saderība, lietojumprogrammu sistēma un ilgtermiņa kopējās{0}}izmaksas ir jānovērtē vienlaikus.
1. kļūda: SWCNT pastas izvēle akli, jo "augstāka vadītspēja ir labāka".
SWCNT vadošajai pastai ir augstāka vienības cena. Ja produkts ir novietots kā rentabls-enerģijas uzglabāšanas akumulators, veiktspējas dublēšana tieši palielinās elementu ražošanas izmaksas ar ierobežotām priekšrocībām.
2. kļūda: iegādātās pastas ievadīšana tieši, neņemot vērā dispersijas saderību.
SWCNT mikrostruktūra ir smalkāka. Ja dispersijas sistēma nav saskaņota, liels skaits cauruļu paliek aglomerētas, un faktiskā vadītspēja var būt pat sliktāka nekā labi-izkliedētai MWCNT vadošai pastai.
3. kļūda: šķīdinātāju sistēmas saderības ignorēšana.
Sistēmas, kuru pamatā ir ūdens-, un sistēmas uz NMP-uz eļļas- bāzes atbilst dažādām pastam. Neuzmanīga sajaukšana var viegli izraisīt vircas flokulāciju un caurumu defektus elektrodu loksnēs.
Praktisks atkļūdošanas plāns:Vispirms pieprasiet ražotājam mazus vienas un tās pašas šķīdinātāju sistēmas paraugus, iestatiet gradienta pievienošanas paralēlos testus un novērojiet vircas stabilitāti, elektrodu pretestību un cikla veiktspēju pirms lielu pasūtījumu veikšanas. Shandong Tanfeng tehniskā komanda var palīdzēt klientiem izstrādāt salīdzinošus testu plānus, lai saīsinātu pētniecības un attīstības ciklu.
5. Ātrās atlases lēmumu loģikas kopsavilkums
Definējiet produkta novietojumu:Augstākās-klases ātra uzlāde, silīcija-oglekļa anodi, cietvielu-akumulatori → koncentrējieties uz SWCNT vadošās pastas novērtēšanu; enerģijas uzkrāšana, parastā jauda, vadoša polimēru masveida ražošana → par prioritāti piešķiriet MWCNT vadošai pastai.
Pārbaudiet ražošanas līnijas izkliedes aprīkojuma spēju:Vecākās tradicionālajās līnijās prioritāte ir MWCNT pastai; līnijas, kas aprīkotas ar augstas{0}}precizitātes nano-dispersijas aprīkojumu, var pārbaudīt SWCNT pastu.
Nosakiet pievienošanas apjoma augšējo robežu:Ja kopējai vadošās piedevas proporcijai ir jābūt mazākai par 0,3%, izmēģiniet SWCNT risinājumu; ja ir pieļaujama 0,5% vai vairāk vadītspējīgu piedevu pievienošana, MWCNT pastai ir labāka izmaksu -efektivitāte.
Apstipriniet šķīdinātāju:Iepriekš sazinieties ar ražotāju par sistēmām, kuru pamatā ir ūdens{0}}vai NMP-, un izvēlieties atbilstošo CNT vadošās pastas sistēmu.
Shandong Tanfeng New Material ir liela mēroga ražošanas iespējas gan SWCNT, gan MWCNT vadītspējīgām pastām, un tās var pielāgot pastas cieto saturu un dispersijas sistēmas, pamatojoties uz dažādiem darbības apstākļiem litija akumulatoru anodiem/katodiem, vadošiem pārklājumiem un polimēru kompozītmateriāliem. Tie nodrošina arī MSDS, testu pārskatus un pilnīgus procesa ieteikumus, piedāvājot vienas pieturas risinājumu CNT pastas atlasei un dispersijas atkļūdošanas problēmām.