Проводимата паста от въглеродни нанотръби се използва главно за проводими добавки за литиеви батерии (най-големият й пазар, където са необходими само 0,5%-1,5% от катодния материал за изграждане на ефективна проводяща мрежа), електромагнитни екраниращи покрития (ефективност на екраниране от 30 dB, постигната с добавка от 1%), проводими пластмаси/мастербачи (антистатични опаковки, горивни линии), суперкондензатори (подобряване на плътността на мощността) и гъвкава електроника (огъваеми проводими вериги). Предимствата на проводимите добавки за въглеродни нанотръби са значителни: количеството, необходимо за постигане на същия проводящ ефект, е само 1/6 до 1/2 от това на традиционните проводящи агенти, като същевременно се подобрява способността на скоростта и живота на цикъла. Shandong Tanfeng New Material предоставя пълна серия от въглеродни нанотръби на прах и проводяща паста с висока чистота и стабилни партиди и сега доставя новия енергиен пазар в насипно състояние.
1. Проводима добавка за литиева батерия: Най-големият пазар за приложения
Заключение:Проводимата паста от въглеродни нанотръби има най-голям дял на приложение в областта на литиевите батерии. Необходими са само 0,5%-1,5% добавка, за да се изгради ефективна триизмерна проводяща мрежа, което значително подобрява капацитета на батерията и живота на цикъла.
Най-важната и зряла употреба на проводяща паста от въглеродни нанотръби е като проводяща добавка за литиева батерия. За разлика от традиционните гранулирани проводими сажди (Super-P), въглеродните нанотръби имат ултра-високо аспектно съотношение (до 1000:1 или по-високо), което им позволява да „свържат мост“ между активните материали на положителния и отрицателния електрод, образувайки проводяща мрежа с голям-обхват.
Основни предимства:
| Сравнително измерение | Традиционна въглеродна проводяща добавка | Проводима добавка за въглеродни нанотръби |
|---|---|---|
| Добавена сума | 3%-5% | 0.5%-1.5% |
| Ефективност на проводимостта | Точков контакт, прекъсната мрежа | Контактна линия, три{0}}измерна мрежа |
| Вътрешно съпротивление на батерията | Сравнително високо | Значително намалена |
| Възможност за оценка | Средно | Значително подобрен |
| Енергийна плътност | Ограничено от количеството проводяща добавка | Може да увеличи съотношението на активния материал |
За да се постигне същия проводящ ефект, необходимото количество въглеродни нанотръби е само 1/6 до 1/2 от това на традиционните проводими агенти.
Производителност в специфични батерийни системи:
| Тип батерия | Ефект |
|---|---|
| Литиево-желязо-фосфатна (LFP) батерия | Значително намалява вътрешното съпротивление на батерията, подобрява способността за скорост и живота на цикъла |
| Тройна (NCM) батерия | Подобрява производителността на обработката на катодния електрод, предотвратява счупването при пресоване на ролката и отделянето на прах |
| Литиево-кобалтово-оксидна (LCO) батерия | Може да увеличи катодната компактна плътност до 4,15 g·cm⁻³, подобрявайки енергийната плътност |
GGII прогнозира, че до 2030 г. доставките на проводяща прахообразна добавка от въглеродни нанотръби в Китай ще достигнат 41 000 тона, съответстващи на размер на пазара на паста от 680 000 тона (изчислено при 6% съдържание на твърдо вещество), със сложен годишен темп на растеж (CAGR) от 26,7% от 2024 до 2030 г. Развитието на технологията за бързо-зареждане към 4C/6C и нови системи като полу-твърди/изцяло-твърдо-батерии ще продължат да стимулират търсенето на проводяща паста от въглеродни нанотръби.
2. Електромагнитни екраниращи покрития: Предпазване на електронните устройства от "смущения"
Заключение:Електромагнитните екраниращи покрития с добавяне на 1% въглеродни нанотръби могат да постигнат ефективност на екраниране от над 30 dB в широк честотен диапазон, като същевременно отговарят на всеобхватни изисквания за адхезия, твърдост и устойчивост на солен спрей.
Тъй като електронните устройства стават все по-плътни, електромагнитните смущения се превърнаха в основен проблем - „бръмчещият“ звук, който телефонът ви издава, когато е поставен близо до високоговорител, е проява на електромагнитни смущения. Проводимата паста от въглеродни нанотръби може да служи като проводящ пълнител за електромагнитни екраниращи покрития, нанесени върху вътрешността на корпусите на устройствата, за да "блокират" електромагнитните вълни.
Данни за ефективността:
Проучване от 2020 г. показа, че покритие от епоксидна смола, съдържащо 1 тегл.% въглеродни нанотръби и 35% покрит със сребро-меден прах, постига цялостна ефективност на екраниране от над 30 dB в честотния диапазон от 14 kHz до 1,5 GHz, като същевременно отговаря на:
| Изискване | Изпълнение |
|---|---|
| Адхезия | 1 клас |
| Твърдост на молива | 4H |
| Устойчивост на пръски сол | Без образуване на мехури, без обелване, без напукване след 500 часа |
какво значи товаЕфективност на екраниране от 30 dB съответства на блокиране на 99,9% от енергията на електромагнитната вълна -, достатъчна, за да отговори на изискванията за електромагнитна съвместимост на повечето електронни устройства.
Освен това има патентована технология, която комбинира едно-стенни въглеродни нанотръби с проводим полианилин за получаване на водни-електромагнитни екраниращи покрития, с по-ниски производствени разходи и по-голяма екологичност.
3. Проводими пластмаси/мастербачи: Създаване на пластмаси "проводими"
Заключение:Проводимата паста от въглеродни нанотръби може да бъде предварително-диспергирана и направена в проводими мастербачи, които след това се добавят към пластмаси за производство на анти{1}}статични опаковки, автомобилни горивни тръбопроводи, корпуси на електронни продукти и др.
Пластмасите са естествени изолатори, но в много сценарии те трябва да бъдат проводими - например корпусите на минното оборудване изискват анти-статични свойства, а автомобилните горивни тръбопроводи трябва да бъдат анти-статични, за да предотвратят запалването на гориво от искри.
Проводимата паста от въглеродни нанотръби може първо да се смеси с пластмасова матрица (като PA6, PA12, PP и т.н.), за да се получи проводима мастербач, която след това се формова чрез инжектиране в крайни продукти. Тази форма на "masterbatch" го прави по-удобен за клиентите надолу по веригата да използват - те не трябва сами да боравят с нано-праха; те просто го добавят пропорционално към своите суровини.
Основните продукти на Shandong Tanfeng включват проводими мастербачи от въглеродни нанотръби, широко използвани в областта на проводимите пластмаси. Тяхното основно предимство е, че са необходими само 2-3% добавяне на въглеродни нанотръби, за да се даде на пластмасата антистатично ниво (10⁶-10⁹ Ω/sq) на проводимост.
4. Суперкондензатори и устройства за съхранение на енергия: Подобряване на плътността на мощността
Заключение:Проводимата паста от въглеродни нанотръби може да се използва като електроден материал или проводяща добавка за суперкондензатори, използвайки високата си специфична повърхност и предимствата на-едномерната проводима мрежа за значително подобряване на плътността на мощността.
Суперкондензаторите са устройства за съхранение на енергия, които попадат между батериите и традиционните кондензатори, характеризиращи се с изключително висока плътност на мощността (много бързо зареждане/разреждане) и изключително дълъг живот на цикъла (стотици хиляди цикли). Добавянето на въглеродни нанотръби може:
Действа като проводима добавка, намалявайки вътрешното съпротивление на електрода.
Действайте като скелетен материал, изграждайки три{0}}измерна пореста структура.
Да се комбинира с активен въглен, графен и др., за да се подобри специфичният капацитет.
Композитната паста от графен/въглеродни нанотръби с висока{0}}проводимост е изрично приложена в областта на суперкондензаторите.
5. Гъвкава електроника и прозрачни проводими филми: огъващо се „електронно мастило“
Заключение:Проводимата паста от въглеродни нанотръби може да бъде покрита, за да се подготвят гъвкави прозрачни проводими филми за използване в огъващи се електронни устройства като сензорни екрани и гъвкави сензори.
Традиционните прозрачни проводими филми използват материал от индий-калаен оксид (ITO), който има недостатъка да е крехък - той се напуква при огъване. Проводимата паста от въглеродни нанотръби може да бъде покрита върху гъвкави субстрати като PET за образуване на огъващи се прозрачни проводими филми.
Композитната паста от графен/въглеродни нанотръби с висока-проводимост на Shandong Tanfeng има проводимост на покритието от 400-600 S/cm, като същевременно притежава добра механична гъвкавост, което я прави подходяща за гъвкави сензори, гъвкави дисплеи и др.
Високо{0}}качествена наноразмерна въглеродна нанотръба-водна проводяща паста може също да се използва за:
Сензори:Използване на пиезорезистивния ефект на CNTs за подготовка на носими сензори за напрежение.
Нанотръбни композити:Придаване на проводима функционалност на композитни материали чрез пълнеж или покритие.
6. Нов материал Shandong Tanfeng: „Източникът на мощността“ на проводящата паста от въглеродни нанотръби
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. може да достави въглеродни нанотръби на прах и продукти с проводяща паста с чистота по-голяма или равна на 98% и стабилни партиди, служейки като основен доставчик нагоре по веригата в индустрията за проводяща паста.
Предимството на индустрията за проводяща паста за въглеродни нанотръби е високо{0}}качествен прах от въглеродни нанотръби. Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. е точно "източникът на енергия" на тази индустриална верига.
Моментна снимка на основните предимства:
| Измерение на предимството | Силата на новия материал на Tanfeng |
|---|---|
| Продуктова матрица | Много{0}}стенни/едно-стенни/дву{2}}стенни въглеродни нанотръби на прах, силиконови-въглеродни анодни материали, проводяща паста |
| Чистота на продукта | По-голямо или равно на 98%, добра консистенция на партидата |
| Подготвителни процеси | CVD метод, метод на електродъгов разряд, метод на лазерна аблация; много{0}}процесен контрол |
| Капацитет на доставка | 200 тона/месец; първата фаза на производствения проект вече е завършена |
| Оформление на приложението | Седем основни направления: нови енергийни превозни средства, модерни полимерни материали, аерокосмически, железопътен транспорт, вятърна енергия, съхранение на водородна енергия |
Продуктите на компанията са демонстрирани на международни изложения като CHINAPLAS. Той може да осигури проводими пастообразни продукти както на NMP-, така и на водна- основа, характеризиращи се с добра течливост, стабилна дисперсия и лесна употреба за клиентите.
Резюме: Бърз преглед на петте основни употреби на проводяща паста от въглеродни нанотръби
| Област на приложение | Основна функция | Типична добавена сума | Ключов ефект |
|---|---|---|---|
| Проводима добавка за литиева батерия | Изгражда три{0}}измерна проводима мрежа | 0.5%-1.5% | Намалено вътрешно съпротивление, подобрена скоростна способност |
| Електромагнитно екраниращо покритие | Абсорбира/отразява електромагнитните вълни | 1%-5% | 30 dB екранираща ефективност |
| Проводима пластмаса/мастербач | Придава анти{0}}статични свойства на пластмасите | 2%-5% | Отговаря на ESD изискванията |
| Суперкондензатор | Намалява вътрешното съпротивление, подобрява плътността на мощността | 1%-5% | Повишена плътност на мощността |
| Гъвкаво електронно устройство | Огъващ се прозрачен проводим слой | Нанасяне на покритие | Проводимост 400-600 S/cm |
Резюме от-изречение:Основната стойност на проводящата паста от въглеродни нанотръби е да постигне огромен скок в производителността с минимално добавяне - независимо дали в батерии, покрития или пластмаси. Shandong Tanfeng New Material, с производствен капацитет от 200 тона/месец и чистота, по-голяма или равна на 98%, доставя високо-качествени суровини за въглеродни нанотръби за тези пет основни сценария на приложение.