С итеративното надграждане на високо-никелови NCM, средно{1}}до -ниско силициеви силициеви-въглеродни аноди и натриеви-йонни батерии, малко-стенна проводима суспензия от въглеродни нанотръби печели признание от все повече и повече компании за батерии за предимствата си при балансиране на проводимостта и стабилността на масовото производство. Пазарът предлага две основни версии: суспензия на-водна основа и суспензия на базата на масло-NMP. Много служители в областта на научноизследователската и развойната дейност лесно объркват своите граници на съвместимост по време на избора. След като разтворителната система и свързващото вещество на суспензията не съвпаднат, възникват редица проблеми, включително агломерация, необичаен вискозитет и бързо разграждане на електродния цикъл. Изясняването на разликите между суспензии на базата на вода-на основата на няколко{12}}въглеродни нанотръби-и NMP масло-и съпоставянето им със съответните системи за свързване може напълно да отприщи предимствата на проводимостта на въглеродните нанотръби с малко{15}}стени въглеродни нанотръби. Shandong Tanfeng може да достави серия проводящи суспензии от въглеродни нанотръби с няколко-стенни-водни и маслени -основи, с адаптиране на формулата за различни свързващи вещества, пълни референции за приложения и помощ за клиентите при избягване на загуби при изпитване, причинени от грешки в съвместимостта.
I. Основни съществени разлики между няколко-оградени CNT водни-суспензии и NMP маслени-суспензии
Основната разлика между двата вида проводяща суспензия от няколко{0}}стенни въглеродни нанотръби се крие в дисперсионната среда и придружаващата формула на диспергиращия агент, която директно определя съвместимите типове свързващи вещества. Те не могат да бъдат произволно кръстосано-смесени.
Проводимата суспензия от-маслено-базирана на NMP въглеродни нанотръби с няколко стени-използва NMP като дисперсионен разтворител с разтворими в масло-диспергиращи компоненти. Проводимата суспензия от-на водна основа с няколко-стенни въглеродни нанотръби използва дейонизирана вода като среда с всички дисперсанти, съвместими с-водна фаза. Ако суспензия-базирана на масло се добави към резервоар за-приготвяне на водна суспензия или суспензия на-водна основа се добави към NMP система, дисперсанта ще се утаи и няколко-стенни въглеродни нанотръби ще претърпят широко{12}}флокулация и агломерация, което прави суспензията директно неефективна.
| Елемент за сравнение | Суспензия на основата на малко-CNT NMP масло- | Суспензия на водна-основа-CNT с няколко стени | Референтна база |
|---|---|---|---|
| Дисперсионна среда | NMP разтворител | Дейонизирана вода | Промишлени стандарти за проводима суспензия от литиева батерия |
| Диспергиращо свойство | Масло{0}}разтворим | Водоразтворим- | Данни от изпитването на суспензията |
| Основен съвместим електрод | катод | Анод (силициев-въглероден, графитен, натриев-йонен анод) | Статистика на индустриалното приложение |
| Характеристики на изпаряване на материала | Изисква NMP система за възстановяване | Изпаряване при стайна температура, не е необходимо възстановяване на разтворителя | Практика на фабрична производствена линия |
| Изисквания за съхранение против{0}}замръзване | Не е склонен към замръзване | Замръзва и не работи под 0 градуса | Спецификации за приложение на продукта |
Проводимите суспензии от въглеродни нанотръби с няколко{0}}стенни стени на Shandong Tanfeng вече са завършили съгласуването на дисперсанта за съответната система от разтворители във фабриката. Спецификацията ясно посочва приложимите сценарии, за да се избегнат грешки при смесването на клиентите.
II. Свързващи системи, съвместими с NMP Oil-Based Few{2}}CNT проводяща суспензия със стени
Проводимата суспензия от-базирани на масло-NMP въглеродни нанотръби с няколко стени е съвместима главно с PVDF{2}}тип маслена-свързващи вещества, не е съвместима със свързващи вещества на-водна основа и се използва най-вече в процесите за производство на суспензия-катодни литиеви батерии.
Маслена{0}}базирана-проводяща суспензия от въглеродни нанотръби с няколко стени има дисперсионна среда, напълно хомоложна с PVDF свързващо вещество, предлагащо добра съвместимост.
PVDF тип хомополимер:Обичайно за конвенционалните NCM катоди и LFP катоди, с отлична съвместимост. Малко -стенни въглеродни нанотръби могат да бъдат равномерно диспергирани в свързващия разтвор, изграждайки стабилна проводяща мрежа.
Модифициран PVDF:Модифицираните PVDF свързващи вещества, специално за NCM с високо-никелово съдържание, също са добре съвместими с проводима суспензия от-базирана на масло няколко-въглеродни нанотръби, отговаряйки на изискванията на високо-никеловата система за стабилност на интерфейса.
⚠️ Забележка:Проводимата суспензия от-базирани на масло няколко{1}}стенни въглеродни нанотръби не може да се добавя към свързващи вещества на-водна основа като CMC и SBR. Въвеждането на вода ще доведе до утаяване на PVDF и суспензията ще желира и ще бъде бракувана.
Фабричен калъф:Проект с високо{0}}никелов катод използва -базираната на Shandong Tanfeng NMP-суспензия от въглеродни нанотръби с няколко стени и модифицирано PVDF свързващо вещество. Реологията на суспензията беше стабилна, вътрешното съпротивление на електрода намаля значително и стабилността на цикъла се представи добре.
III. Свързващи системи, съвместими с-на водна основа-CNT проводима суспензия със стени
Проводимата суспензия на-базираната на-въглеродни нанотръби с няколко стени е съвместима с водно{2}}фазови анодни свързващи вещества, предимно CMC-SBR, а също така е съвместима с PAA, PI, LA133 и други често използвани силициеви-въглеродни анодни свързващи вещества. Смесването със свързващ разтвор на базата на масло-NMP е строго забранено.
Проводимата суспензия от-малко{1}}стенни въглеродни нанотръби на водна основа се използва главно за графитни аноди, силициеви-въглеродни аноди и твърди въглеродни аноди на натриево-йонни батерии.
CMC-SBR система:Основното свързващо вещество за конвенционални графитни аноди. Водните-базирани-въглеродни нанотръби с няколко стени, проводящи суспензии на Shandong Tanfeng са оптимизирани за тази система, което прави отклонението на вискозитета малко вероятно.
PAA, PI полиимид:Често използвани свързващи вещества за силициеви-въглеродни аноди със средно{0}}до-високо съдържание на силиций. Водните-базирани-въглеродни нанотръби с няколко стени могат да бъдат смесени с тях, за да буферират разширяването на силициев-въглерод и да поддържат проводимата мрежа.
LA133 Полиакрилна киселина-Свързващо вещество:Често използвано свързващо вещество за натриеви{0}}йонни аноди, с добра съвместимост с водна{1}}базирана-проводяща суспензия от въглеродни нанотръби с няколко стени.
| Свързващо вещество | Съвместим с-на водна основа-суспензия със стени | Основни сценарии за приложение |
|---|---|---|
| CMC-SBR | ✅ | Графитен анод, ниско-силициев силициев-въглероден анод |
| PAA/PI | ✅ | Силициев-въглероден анод със средно{0}}до-високо съдържание на силиций |
| LA133 | ✅ | Анод на натриево-йонна батерия |
| PVDF | ❌ | Катод-на маслена основа, не може да се смесва |
Практически съвет:Във водните системи SBR латексът трябва да се добави на по-късен етап. Не го разбърквайте с проводяща суспензия от-въглеродни нанотръби с няколко стени при висока скорост за продължителни периоди, за да предотвратите деемулгирането на SBR.
IV. Критерии за подбор за суспензия на-базирана на вода-CNT суспензия със стени срещу суспензия на основата на NMP{4}}масло
Дайте приоритет на избора на версията на разтворителя въз основа на електродната система. За катоди, дайте приоритет на NMP масло-на основата на няколко-стенни въглеродни нанотръби проводима каша. За анодите дайте приоритет на водна-базирана-неколкостенна проводима каша от въглеродни нанотръби. Не избирайте произволно-система с цел опростяване на материалите.
Катод на литиева батерия (LFP, NCM, високо-никел):Средата за-изготвяне на суспензия е NMP, а свързващото вещество е PVDF. Директно изберете NMP масло-на базата на няколко-стенни въглеродни нанотръби проводима суспензия.
Анод на литиева батерия (графитен, силициев-въглероден анод):Средата за-изготвяне на суспензия е дейонизирана вода, а свързващото вещество е CMC-SBR/PAA. Изберете проводима суспензия от въглеродни нанотръби с няколко стени-на водна основа.
Натриево-йонна батерия:За катоди на-маслена основа изберете суспензия на-маслена основа; за твърди въглеродни аноди на водна основа, изберете проводяща суспензия от-водна основа на няколко-стенни въглеродни нанотръби.
Някои специалисти по научноизследователска и развойна дейност се надяват да използват една проводяща суспензия както за катодите, така и за анодите. Този подход носи висок риск. След кръстосана-системна употреба, дисперсантите са несъвместими, носейки скрити опасности, като агломерация, запушване на екрана, питинг на електроди и влошаване на цикъла.
Проводимите суспензии от въглеродни нанотръби с няколко стени на Shandong Tanfeng на водна-и маслена-базирана- са проектирани с отделни степени, като проверката на съвместимостта се извършва отделно за катодни и анодни свързващи вещества. Клиентите могат директно да избират според тяхната електродна система, намалявайки работното натоварване при отстраняване на грешки във формулировката.
V. Често срещани точки за избягване на клопки по време на използване на съвместимост
Дори и с избраната правилна версия на разтворителя, неправилната последователност на подаване, процесите на разбъркване или съхранението на материала все още могат да доведат до лоша съвместимост. Необходимо е стандартизиране на целия-процес на производство на тор.
Строго забранете кръстосаното-смесване:Суспензия с няколко стени-на маслена основа не трябва да се добавя към водни резервоари; водна-суспензия с няколко-стени не трябва да се смесва в NMP системи с маслена-фаза.
Последователност на хранене:Проводимата суспензия от-въглеродни нанотръби с малко стени трябва за предпочитане да бъде предварително-смесена при ниска скорост със съответния разтворител + матерната луга на свързващото вещество преди добавяне на активни материали. Не се препоръчва директно хранене със сух прах.
Температура注意 за водни системи:Избягвайте да съхранявате проводяща суспензия от-на водна-стенна въглеродна нанотръба под 0 градуса, за да предотвратите замръзване от увреждане на дисперсионната система.
Първо-пробен малък мащаб:Когато преминавате към нов клас свързващо вещество, първо направете малък тест за съвместимост на формулата, наблюдавайте стабилността на вискозитета на суспензията и след това увеличете производството.
Продуктовата документация на Shandong Tanfeng включва препоръчителни последователности на хранене и параметри на разбъркване. Когато свързващите елементи се променят, ние можем да помогнем на клиентите при провеждането на малки -изпитания за съвместимост, за да идентифицираме предварително рисковете за съвместимостта.
Проводимата суспензия от-въглеродни нанотръби с малко стени е разделена на версии на базата на масло- и вода-. Суспензията на базата на масло-NMP е съвместима със свързващи вещества на базата на масло-PVDF и се използва най-вече за катоди на батерии. Суспензията на-водна основа е съвместима с CMC-SBR, PAA, PI, LA133 и други свързващи вещества на-водна основа и се използва най-вече за силициеви-въглеродни, графитни и натриеви-аноди. Не трябва да се извършва кръстосано{14}}смесване на системи с разтворители за обединяване на материала, тъй като това ще доведе до агломерация и влошаване на производителността на батерията. Shandong Tanfeng разполага с пълен набор от проводими суспензии от въглеродни нанотръби-на водна{16}}и маслена-базирана-продукти, завърши проверката за съвместимост с основните свързващи вещества и предоставя пълно ръководство за процеса, за да помогне на компаниите за батерии ефективно да завършат разработването на формула.