1. Varför behöver litiumbatterier ledande tillsatser?
Konduktiva tillsatser är "elektronmotorvägen" för litiumbatterielektroder, ansvariga för att snabbt leda elektroner som genereras av aktiva material till strömavtagaren, direkt bestämma batteriets inre resistans, hastighetskapacitet och cykellivslängd.
Katodmaterial från litiumbatterier (som litiumjärnfosfat och ternära material) har dålig inneboende ledningsförmåga, så ledande tillsatser måste tillsättas för att bygga ett effektivt elektrontransportnätverk.
Valet och spridningstillståndet för ledande tillsatser påverkar direkt tre kärnindikatorer:
Batteri internt motstånd:Ofullständigt ledande nätverk → ökat internt motstånd → ökad värmealstring
Prisförmåga:Otillräcklig ledande additiv effektivitet → begränsad kapacitetsprestanda under hög-strömurladdning
Cykelliv:Det ledande nätverkets förmåga att upprätthålla stabilitet under volymförändringar i laddning och urladdning
2. Kolnanorör vs. kolsvart: tre kärnfördelar
Kolnanorör är helt överlägset kimrök i ledande struktur, tillsatsmängd och-cykelstabilitet på lång sikt. Kärnskillnaden ligger i "linjeledning" kontra "punktkontakt".
2.1 Konduktiv struktur: Punktkontakt kontra linjekontakt
Kolsvart existerar som tre-dimensionella grenade-kedje-/pärlformade partiklar, med ledande banor som bildas genom "punktkontakt" överlappning mellan partiklar. Problemet med denna struktur är att när elektroden väl genomgår volymförändringar under laddning och urladdning kan punktkontakterna lätt "bryta isär" och förstöra det ledande nätverket.
Kolnanorör har en-endimensionell rörformad struktur med ett ultra-högt bildförhållande, vilket gör att de kan "penetrera" genom elektrodens inre för att bilda en kontinuerlig och komplett elektrontransportbana. Detta motsvarar att lägga en "elektronmotorväg" i elektroden, opåverkad av partikelförskjutning.
Jämförelse av strukturerna för ledande kimrök, kolnanorör och grafen som de tre huvudsakliga ledande tillsatserna:
| Jämförelsedimension | Konduktivt kolsvart | Kolnanorör (CNT) | Grafen |
|---|---|---|---|
| Konduktiv struktur | Tre-dimensionell grenad kedja/punktkontakt | En-dimensionell lång-ledningsledning | Två-dimensionell plan ledning |
| Konduktiv förmåga | Bra | Excellent | Topp-nivå |
| Optimalt tilläggsbelopp | 0.5%-3% | 0.2%-1% | 0.1%-0.5% |
| Elektrodbearbetningsbarhet | Slät beläggning | Något hög viskositet | Lätt att agglomerera |
| Kärnpositionering | Allmänt basskikt | Hög hastighet, lång cykel | Ultimat konduktivitet |
2.2 Tilläggsbelopp: en-tredjedel av dosen för bättre resultat
Tillsatsmängden av ledande CNT-pasta är endast 0,5%-1%. När enbart ledande kimrök används är den konventionella tillsatsmängden 2%-3%.
Detta innebär: att använda 1 del av CNT kan ersätta 2-3 delar kimrök, vilket sparar utrymme som upptas av den ledande tillsatsen och tillåter mer aktivt material att fyllas i elektroden - vilket direkt förbättrar batteriets energitäthet.
2.3 Cykling och säkerhet: Längre batteritid, säkrare drift
En studie jämförde prestandan för CNT och Super P i litiumjärnfosfatbatterier:
| Prestandaindikator | Super P-formulering | CNT-formulering |
|---|---|---|
| Batteriets yttemperatur vid 10C Urladdning | 68 grader | 49 grader (minskad med 19 grader) |
| Konduktiv tillsatsdosering | Baslinje | Endast 1/3 |
| Cykling med hög-temperatur vid 45 grader | Baslinje | Mer utmärkt |
CNT-formuleringen använder endast 1/3 av den ledande tillsatsen, men uppnår ändå lägre batteriyttemperatur och bättre prestanda vid hög-temperaturcykel - vilket betyder säkrare och-batterier som håller längre.
3. Shandong Tanfeng Nytt material: en hög-leverantör av CNT Conductive Paste
Shandong Tanfeng New Materials FB121-serie kolnanorör ledande pasta har utmärkt kvalitet, med Fe-orenheter mindre än eller lika med 30 ppm. En tilläggsmängd på endast 0,5 %-1 % behövs för att avsevärt förbättra batteriets prestanda.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. tillhandahåller högkvalitativa kolnanorörskonduktiva pastaprodukter-. Huvudparametrarna för kärnprodukten FB121-serien är följande:
| Parameter | FB121-seriens specifikation |
|---|---|
| Utseende | Svart pasta |
| Solid innehåll | 6.0±0.20% |
| CNT-innehåll | 5.0±0.15% |
| Dispergerande innehåll | 1.0±0.05% |
| Pasta viskositet | Mindre än eller lika med 3000 mPa·s |
| Fukthalt | Mindre än eller lika med 1000 ppm |
| Fe Orenhet | Mindre än eller lika med 30 ppm |
| Cr/Ni/Cu/Zn/Co | Varje Mindre än eller lika med 5 ppm |
Kärnfördelar:
Hög renhet:Fe-föroreningar kontrolleras under 30 ppm, betydligt bättre än industrinivåer
Stabil spridning:Använder en unik dispergeringsprocess, stabil i mer än 3 månader
Klar att använda:Tillgängligt i både NMP-baserade och vattenbaserade-system för kundens bekvämlighet
Bred tillämpning:Serverar nya energifordonsbatterier, energilagringsbatterier och andra områden
Med ett CNT-innehåll på 5 % kan kunderna lägga till 0,5 %-1 % direkt för att uppnå högpresterande konduktiva resultat.
Sammanfattning av en-mening:Den centrala fördelen med kolnanorör jämfört med kimrök är att "göra mer med mindre" - att minska mängden tillsats från 3 % till 0,5 %, samtidigt som man uppnår lägre internt batterimotstånd, stabilare hög-temperaturcykling och lägre temperaturökning under urladdning. Shandong Tanfeng New Materials ledande pasta i FB121-serien ger den högkvalitativa-råvarusäkerheten för denna "punkt-linjesynergi"-lösning.