1. “Ģenētiskās atšķirības” starp diviem akumulatoru veidiem
Lai gan gan cietvielu{0}}akumulatori, gan nātrija-jonu akumulatori ir uzmanības centrā kā nākamās-paaudzes akumulatoru tehnoloģijas, to pamata loģika, lai pieprasītu CNT, ir pilnīgi atšķirīga.
Cietvielu -akumulatoru mērķis ir "drošāks un lielāka enerģija" -, aizstājot šķidros elektrolītus ar cietvielu-elektrolītiem, lai principiāli atrisinātu termiskās problēmas. Tomēr kompromiss-ir slikts cietais-cietais saskarnes kontakts un zemā jonu transportēšanas efektivitāte, kas ir lielākais šķērslis cietvielu-akumulatoru industrializācijai.
Nātrija -jonu akumulatoru mērķis ir "lētāki un ilgtspējīgāki" - nātrija resursi ir daudz, un izmaksas ir daudz zemākas nekā litija. Kompromiss-ir tāds, ka nātrija jonu rādiuss ir par 34% lielāks nekā litijam, padarot interkalāciju un deinterkalāciju grūtāku. Turklāt materiālu iekšējā elektriskā vadītspēja ir vāja, kā rezultātā tiem ir zems enerģijas blīvums.
Šo divu bateriju veidu atšķirīgie "gēni" nosaka pilnīgi atšķirīgās CNT lomas katrā.
2. Cietvielu{1}}akumulatori: SWCNT ir "atslēgas iespējojošs materiāls"
2.1. Trīs galvenās cietvielu{1}}akumulatoru vājās vietas
Cietvielu{0}}akumulatoru pārvietošana no laboratorijas uz masveida ražošanu saskaras ar trim galvenajām problēmām:
| Sašaurinājums | Specifiska izpausme |
|---|---|
| Augsta saskarnes pretestība | Nepietiekams kontakts starp cieto elektrolītu un elektrodu; apgrūtināta jonu transportēšana |
| Zema jonu/elektronu transportēšanas efektivitāte | Šķidrā elektrolīta mitrināšanas trūkums; nepilnīgs vadošs tīkls |
| Slikta mehāniskā stabilitāte | Skaļuma izmaiņas uzlādes/izlādes laikā izraisa saskarnes atslāņošanos |
2.2. SWCNT unikālā vērtība
Shandong Tanfeng pētījumi liecina, ka SWCNT var sistemātiski novērst šīs trīs vājās vietas:
Pirmkārt, izveidojiet trīsdimensiju vadošu tīklu.SWCNT ir viendimensijas nanostruktūra un ballistisko elektronu transportēšanas raksturlielumi, un to elektrovadītspēja ir 1000 reižu lielāka nekā vara. Tikai ar nelielu papildinājumu tie var izveidot trīsdimensiju nepārtrauktu vadošu tīklu elektrodā, ievērojami uzlabojot cietvielu bateriju elektronisko vadītspēju un samazinot iekšējo pretestību.
Otrkārt, interfeisa kontakta uzlabošana.SWCNT augstā elastība ļauj tiem precīzi pielāgoties mikro-mēroga spraugām starp elektrodu un elektrolītu, samazinot kontaktu zudumus un efektīvi samazinot saskarnes pretestību.
Treškārt, buferizācijas apjoma paplašināšana.Uzlādes/izlādes laikā uz silīcija-balstiem anodiem tilpums palielinās līdz pat 300%, kas var viegli izraisīt daļiņu pulverizāciju un struktūras sabrukšanu. SWCNT var veidot elastīgu atbalsta tīklu starp silīcija daļiņām, kas darbojas kā "nano-atsperes", lai absorbētu stresu, saglabātu elektrodu integritāti un ievērojami uzlabotu akumulatora darbības laiku.
2.3. Rūpnieciskā validācija: Shandong Tanfeng jau piemērojusi
Lielākie vietējie uzņēmumi, kas pēta un izstrādā cietvielu{0}}pus{1}}cietvielu-akumulatorus, ir Shandong Tanfeng klienti. Uzņēmumam pieder noteikta daļa no CNT piegādes cietvielu-akumulatoru jomā, un tas piegādā saistītus produktus vairākiem aizjūras cietvielu{5}}akumulatoru ražotājiem.
Galvenais secinājums:Cietvielu-akumulatoriem SWCNT ir "jābūt"{1}}nevis "patīkami-būt-".
3. Nātrija{1}}jonu baterijas: CNT ir "veiktspējas uzlabotājs"
3.1. Nātrija{1}}jonu akumulatoru vadītspējas problēma
Nātrija{0}}jonu akumulatoros izmantotajiem materiāliem ir vāja elektrovadītspēja un zems enerģijas blīvums. Tāpēc tiem ir vajadzīgas labākas vadošas piedevas, lai attiecīgi pielāgotos, samazinot telpas aizņemšanu, palielinot tilpuma enerģijas blīvumu un veidojot efektīvu vadošu tīklu.
Akadēmiskie pētījumi ir arī apstiprinājuši CNT svarīgo pielietojuma vērtību nātrija{0}}jonu akumulatoros. Oglekļa materiāli ar augstu elektrovadītspēju, strukturālo daudzveidību un zemajām izmaksām ir plaši pētīti izmantošanai kā anodi nātrija -jonu akumulatoros. CNT ar savu lielo īpatnējo virsmu un lielisko elektroķīmisko veiktspēju ir piesaistījuši ievērojamu uzmanību nātrija -jonu akumulatoru jomā.
3.2. Pamatprasības nātrija{1}}jonu baterijām CNT
Atšķirībā no cietvielu{0}}akumulatoriem, nātrija-jonu akumulatoru prasības CNT galvenokārt ir atspoguļotas šādos aspektos:
| Prasības izmērs | Konkrēts saturs |
|---|---|
| Vadošo tīklu izbūve | Kompensē materiāliem raksturīgo vājo elektrovadītspēju |
| Likmes spēju uzlabošana | Uzlabo nātrija jonu interkalācijas/deinterkalācijas kinētiku |
| Enerģijas blīvuma kompensācija | Sasniedz lielāku jaudu ierobežotā telpā |
Lielākie ražotāji, kas pašlaik pēta nātrija{0}}jonu akumulatorus, ir uzņēmuma klienti, un daži klienti jau ir izmantojuši uzņēmuma SWCNT produktus savās nātrija akumulatoru pētniecības un attīstības programmās.
Tas nozīmē, ka pat "zemu{0}}izmaksu" nātrija-jonu akumulatoru maršrutam augstākās klases risinājumiem ir nepieciešami arī augstas veiktspējas-SWCNT, lai tos atbalstītu.
4. Lietošanas salīdzinājums: CNT pieprasījuma intensitāte dažādās sistēmās
Abiem pielietojuma scenārijiem, proti, silīcija-oglekļa anodiem un augsta-niķeļa trīskāršajiem katodiem, ir augstākas veiktspējas prasības, un tāpēc ir nepieciešams lielāks CNT daudzums.
Šī novērtējuma loģika ir skaidra:
Cietvielu{0}}akumulatoriietver sarežģītas problēmas, piemēram, stabilas{0}}saskarnes un apjoma paplašināšanos, kā rezultātā CNT (īpaši SWCNT) pieprasījuma intensitāte ir vislielākā.
Nātrija{0}}jonu akumulatori, lai gan CNT ir jāuzlabo vadītspēja, kopējās veiktspējas prasības ir mazāk stingras nekā silīcija-oglekļa anodiem un augsta-niķeļa trīskāršajiem katodiem, un tāpēc tiem ir nepieciešami salīdzinoši mazāki daudzumi.
No tehnoloģiju ceļveža perspektīvas un, pamatojoties uz materiālu pamatīpašībām, tehnoloģiju maršrutos ar augstām veiktspējas prasībām, piemēram, cietvielu{0}}akumulatoriem, būs lielāks pieprasījums pēc SWCNT produktiem.
5. Atlases rokasgrāmata: viena tabula, lai izprastu jūsu izvēli
| Akumulatora tips | Galvenais izaicinājums | CNT loma | Ieteicamais veids | Lietošanas tendence |
|---|---|---|---|---|
| Ciets{0}}stāvoklis | Augsta saskarnes pretestība, vājš{0}}cietais kontakts | Veidojiet vadošu tīklu, palieliniet bufera apjomu, uzlabojiet saskarni | Galvenokārt SWCNT | Liels pieprasījums, nepārtraukti augošs |
| Daļēji-cietviela- | Interfeisa stabilitāte | Tas pats, kas cietvielu{0}}, ar nedaudz zemākām prasībām | SWCNT + MWCNT hibrīds | Salīdzinoši liels pieprasījums |
| Nātrija -jons | Vāja vadītspēja, zems enerģijas blīvums | Uzlabot vadoša tīkla efektivitāti | Galvenokārt SWCNT (augstākās{0}}klases) | Mērens, aug līdz ar industrializāciju |
| Tradicionālie litija{0}}joni | Vadītspējīgu piedevu nomaiņa | Nomainiet ogli, uzlabojiet ātruma spēju | Galvenokārt MWCNT | Vienmērīga izaugsme |
Kopsavilkums vienā teikumā:
Cietvielu{0}}akumulatori:SWCNT ir būtiski, ar lielu lietojumu un lielu pieprasījumu.
Nātrija{0}}jonu akumulatori:CNT (īpaši SWCNT) ir nepieciešami, lai uzlabotu veiktspēju, taču nepieciešamais daudzums ir salīdzinoši mazāks.
6. Shandong Tanfeng priekšrocības
Kā profesionāls CNT ražotājs, mūsu kopējais izkārtojums cietvielu{0}}akumulatoru un nātrija-jonu akumulatoru jomā piedāvā šādas priekšrocības:
Pirmkārt, pilns produktu līnijas pārklājums.Mēs piegādājam gan SWCNT, gan MWCNT produktus, kas atbilst dažādu tehnoloģiju vajadzībām, piemēram, cietvielu{0}}akumulatoriem, pus-cietvielu-akumulatoriem un nātrija-jonu akumulatoriem.
Otrkārt, vadošā industrializācijas apstiprināšana.Mūsu SWCNT produkti ir atlasīti vairākiem vadošajiem cietvielu{0}}akumulatoru un nātrija{1}}jonu akumulatoru uzņēmumiem. Daži jau ir sasnieguši nelielas -sērijas piegādes, un mūsu klientu apstiprināšanas progress ir vadošais.
Treškārt, ražošanas jaudas nodrošināšana.Nepārtraukti paplašinot mūsu SWCNT ražošanas jaudu, mēs varam nodrošināt klientiem stabilu, sērijveida{0}}produktu piegādi, piedāvājot materiālu garantiju cietvielu-akumulatoru un nātrija{2}}jonu akumulatoru industrializācijai.
Ceturtkārt, lietojumprogrammu tehniskais atbalsts.Pievēršoties īpašajām vajadzībām pēc cietvielu{0}}akumulatoriem un nātrija-jonu akumulatoriem, mēs sniedzam visaptverošu tehnisko atbalstu-no dispersijas procesiem un sastāva optimizācijas līdz šūnu pārbaudei,-lai palīdzētu klientiem ātri pabeigt materiālu integrāciju.
Pašlaik mūsu CNT produkti tiek plaši izmantoti jaunos enerģijas transportlīdzekļos, enerģijas uzglabāšanā, plaša patēriņa elektronikā un citās jomās. Paātrinoties cietvielu-akumulatoru un nātrija-jonu akumulatoru industrializācijai, mēs ceram sadarboties ar vairāk klientu, lai veicinātu nākamās-paaudzes akumulatoru tehnoloģiju ieviešanu.