Met de iteratieve upgrade van hoog-nikkel NCM, middel-naar-laag silicium-koolstofanodes en natrium-ionbatterijen, krijgt de weinig-geleidende slurry van koolstofnanobuisjes erkenning van steeds meer batterijbedrijven vanwege zijn voordelen bij het balanceren van geleidingsprestaties en massaproductiestabiliteit. De markt biedt twee hoofdversies: slurry op water-basis en slurry op NMP-olie-basis. Veel R&D-personeel haalt tijdens de selectie gemakkelijk hun compatibiliteitsgrenzen in de war. Zodra het oplosmiddelsysteem en het bindmiddel van de slurry niet bij elkaar passen, ontstaat er een reeks problemen, waaronder agglomeratie, abnormale viscositeit en snelle afbraak van de elektrodecyclus. Door de verschillen te verduidelijken tussen slurry's op basis van -wandige koolstofnanobuisjes op water-basis en op NMP-olie-basis, en deze te matchen met de overeenkomstige bindmiddelsystemen, kan de geleidingswinst van weinig-wandige koolstofnanobuisjes volledig worden benut. Shandong Tanfeng kan zowel op water-gebaseerde als op olie-gebaseerde-wandige koolstofnanobuisjes geleidende slurryseries leveren, met aanpassing van de formulering voor verschillende bindmiddelen, volledige toepassingsreferenties en hulp voor klanten bij het vermijden van proefverliezen als gevolg van compatibiliteitsfouten.
I. Essentiële verschillen tussen weinig-ommuurde slurry op CNT-water-basis en op NMP-olie-gebaseerde slurry
Het belangrijkste verschil tussen de twee soorten geleidende slurry met weinig{0}} koolstofnanobuisjes ligt in het dispersiemedium en de bijbehorende dispergeermiddelformulering, die rechtstreeks de compatibele typen bindmiddelen bepaalt. Ze kunnen niet willekeurig -gemengd worden.
NMP-olie-gebaseerd op weinig-wandige koolstofnanobuisjes, geleidende slurry gebruikt NMP als het dispersie-oplosmiddel, met in olie-oplosbare dispergeercomponenten. De op water-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes gebruikt gedeïoniseerd water als medium, met alle water-fase-compatibele dispergeermiddelen. Als slurry op oliebasis- wordt toegevoegd aan een waterige slurry-tank, of slurry op water-basis wordt toegevoegd aan een NMP-systeem, zal het dispergeermiddel neerslaan en zullen weinig-wandige koolstofnanobuisjes op grote- schaal uitvlokking en agglomeratie ondergaan, waardoor de slurry direct ineffectief wordt.
| Vergelijkingsitem | Weinig-ommuurde CNT NMP-olie-gebaseerde slurry | Weinig-ommuurde CNT-slurry op water-basis | Referentiebasis |
|---|---|---|---|
| Dispersie medium | NMP-oplosmiddel | Gedeïoniseerd water | Industrienormen voor geleidende mest voor lithiumbatterijen |
| Dispergerende eigenschap | Olie-oplosbaar | Water-oplosbaar | Testgegevens van drijfmestformulering |
| Belangrijkste compatibele elektrode | Kathode | Anode (silicium-koolstof-, grafiet-, natrium-ion-anode) | Statistieken van industriële toepassingen |
| Kenmerken van materiaalvervluchtiging | Vereist NMP-herstelsysteem | Vervluchtiging bij kamertemperatuur, geen terugwinning van oplosmiddelen nodig | Praktijk voor fabrieksproductielijnen |
| Opslag Anti-Vereisten tegen bevriezing | Niet gevoelig voor bevriezing | Bevriest en faalt onder 0 graden | Producttoepassingsspecificaties |
De weinige-wandige geleidende slurries van koolstofnanobuisjes van Shandong Tanfeng hebben in de fabriek al de dispergeermiddelmatching voor het overeenkomstige oplosmiddelsysteem voltooid. Het specificatieblad geeft duidelijk de toepasselijke scenario's aan om mengfouten bij klanten te voorkomen.
II. Bindmiddelsystemen die compatibel zijn met NMP-olie-Op weinige basis-Wandige CNT-geleidende slurry
NMP-olie-gebaseerd op weinig-wandige koolstofnanobuisjes geleidende slurry is voornamelijk compatibel met PVDF-type olie-gebaseerde bindmiddelen, is niet compatibel met op water-gebaseerde bindmiddelen, en wordt meestal gebruikt in processen voor het maken van kathodeslurry-van lithiumbatterijen.
De op olie-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes heeft een dispersieomgeving die volledig homoloog is aan het PVDF-bindmiddel en biedt goede compatibiliteit.
PVDF-homopolymeertype:Gemeenschappelijk voor conventionele NCM-kathodes en LFP-kathodes, met uitstekende compatibiliteit. Er zijn maar weinig-wandige koolstofnanobuisjes die gelijkmatig in de bindmiddeloplossing kunnen worden gedispergeerd, waardoor een stabiel geleidend netwerk ontstaat.
Gemodificeerde PVDF:Gemodificeerde PVDF-bindmiddelen specifiek voor NCM met een hoog-nikkelgehalte zijn ook goed compatibel met op olie-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes, en voldoen aan de hoge-nikkelsysteemvereisten voor grensvlakstabiliteit.
⚠️ Opmerking:Op olie-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes kan niet worden toegevoegd aan op water-gebaseerde bindmiddelen zoals CMC en SBR. Door het inbrengen van water zal PVDF neerslaan, en de slurry zal geleren en worden gesloopt.
Fabrieksgeval:Bij een project met een hoge-nikkelkathode werd gebruik gemaakt van Shandong Tanfeng's NMP-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes met gemodificeerd PVDF-bindmiddel. De slurriereologie was stabiel, de interne weerstand van de elektrode nam aanzienlijk af en de cyclusstabiliteit presteerde goed.
III. Bindmiddelsystemen die compatibel zijn met water-paar op waterbasis-ommuurde CNT-geleidende slurry
De op water-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes is compatibel met water-fase-anodebindmiddelen, voornamelijk CMC-SBR, en ook compatibel met PAA, PI, LA133 en andere veelgebruikte silicium-koolstofanodebindmiddelen. Mengen met een bindmiddeloplossing op basis van NMP-olie- is ten strengste verboden.
Op water-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes wordt voornamelijk gebruikt voor grafietanodes, silicium-koolstofanodes en natrium-ionenbatterijen voor harde koolstofanodes.
CMC-SBR-systeem:Het reguliere bindmiddel voor conventionele grafietanodes. Shandong Tanfeng's op water-gebaseerd-wandige, geleidende slurry-dispergeermiddelen met koolstofnanobuisjes zijn geoptimaliseerd voor dit systeem, waardoor het onwaarschijnlijk is dat de viscositeit verandert.
PAA, PI-polyimide:Veelgebruikte bindmiddelen voor midden-tot-silicium-silicium-koolstofanodes. Op water-gebaseerde-wandige koolstofnanobuisjes kunnen ermee worden gemengd om silicium-koolstofexpansie te bufferen en het geleidende netwerk in stand te houden.
LA133 Polyacrylzuur-Type bindmiddel:Veelgebruikt bindmiddel voor natrium-ionanodes, met goede compatibiliteit met op water-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes.
| Bindmiddel | Compatibel met op water gebaseerde -enkele- mest op waterbasis | Belangrijkste toepassingsscenario's |
|---|---|---|
| CMC-SBR | ✅ | Grafietanode, anode met laag-silicium-silicium-koolstofgehalte |
| PAA/PI | ✅ | Middelmatige-tot-koolstofanode met hoog siliciumgehalte- |
| LA133 | ✅ | Natrium-ionenbatterijanode |
| PVDF | ❌ | Op olie-gebaseerde kathode, kan niet worden gemengd |
Praktische tip:In waterige systemen moet SBR-latex in een later stadium worden toegevoegd. Roer het niet gedurende langere perioden met weinig-wandige geleidende koolstofnanobuisjes op hoge snelheid om SBR-demulgering te voorkomen.
IV. Selectiecriteria voor water-op basis van weinig-ommuurde CNT-slurry versus NMP-olie-op basis van slurry
Geef prioriteit aan het selecteren van de oplosmiddelversie op basis van het elektrodesysteem. Geef voor kathodes prioriteit aan op NMP-olie-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes. Geef voor anodes prioriteit aan water-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes. Ga niet willekeurig over-systeemselectie heen om de materialen te vereenvoudigen.
Kathode van lithiumbatterij (LFP, NCM, hoog-nikkel):Het medium voor het maken van de slurry- is NMP en het bindmiddel is PVDF. Selecteer direct NMP-olie-gebaseerd op een paar-wandige koolstofnanobuisjes, geleidende slurry.
Anode van lithiumbatterij (grafiet, silicium-koolstofanode):Het medium voor het maken van de slurry- is gedeïoniseerd water en het bindmiddel is CMC-SBR/PAA. Selecteer een op water-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes.
Natrium-ionenbatterij:Voor op olie-gebaseerde kathodes selecteert u een op olie-gebaseerde slurry; voor waterige anodes van harde koolstof selecteert u een op water-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes.
Sommige R&D-medewerkers hopen één geleidende slurry te gebruiken voor zowel kathodes als anoden. Deze aanpak brengt een groot risico met zich mee. Na gebruik in verschillende-systemen zijn dispergeermiddelen niet compatibel, wat verborgen gevaren met zich meebrengt, zoals agglomeratie, verstopping van de zeef, putjes in de elektroden en degradatie van de cyclus.
De op water- en olie-basis van Shandong Tanfeng enkele-wandige geleidende slurries van koolstofnanobuisjes van Shandong Tanfeng zijn ontworpen met afzonderlijke kwaliteiten, waarbij de compatibiliteitsverificatie afzonderlijk wordt uitgevoerd voor kathode- en anodebindmiddelen. Klanten kunnen direct selecteren op basis van hun elektrodesysteem, waardoor de werklast voor het debuggen van formuleringen wordt verminderd.
V. Veel voorkomende valkuilen tijdens het gebruik van compatibiliteit
Zelfs als de juiste versie van het oplosmiddel is geselecteerd, kunnen een onjuiste voedingsvolgorde, roerprocessen of materiaalopslag nog steeds tot slechte compatibiliteit leiden. Het is noodzakelijk om het gehele proces van het maken van slurry- te standaardiseren.
Kruisvermenging- ten strengste verbieden:Op olie-gebaseerde slurry met weinig- wanden mag niet aan watertanks worden toegevoegd; water-gebaseerde slurry met weinig-wanden mag niet worden gemengd in NMP-olie-fasesystemen.
Voedingsvolgorde:Weinig-geleidende slurry's van koolstofnanobuisjes moeten bij voorkeur vooraf- op lage snelheid worden gemengd met het overeenkomstige oplosmiddel + bindmiddelmoederloog voordat actieve materialen worden toegevoegd. Directe droogpoedertoevoer wordt niet aanbevolen.
Temperatuur voor waterige systemen:Vermijd het opslaan van op water-gebaseerde, weinig-wandige geleidende slurry van koolstofnanobuisjes onder de 0 graden om te voorkomen dat bevriezing het dispersiesysteem beschadigt.
Eerst een kleinschalige- proef:Wanneer u overstapt op een nieuwe bindmiddelkwaliteit, voer dan eerst een kleine compatibiliteitstest uit, observeer de stabiliteit van de slurryviscositeit en schaal vervolgens de productie op.
De productdocumentatie van Shandong Tanfeng omvat aanbevolen voedingssequenties en roerparameters. Wanneer bindmiddelen worden gewijzigd, kunnen we klanten helpen bij het uitvoeren van compatibiliteitsproeven op kleine- schaal om compatibiliteitsrisico's vooraf te identificeren.
Er zijn maar weinig-wandige geleidende slurry's van koolstofnanobuisjes die zijn onderverdeeld in NMP-olie-gebaseerde en water-versies. NMP-olie-gebaseerde slurry is compatibel met op PVDF-olie-gebaseerde bindmiddelen en wordt meestal gebruikt voor batterijkathodes. Slurry op water-basis is compatibel met CMC-SBR, PAA, PI, LA133 en andere bindmiddelen op water-basis, en wordt meestal gebruikt voor anodes van silicium-koolstof, grafiet en natrium-ionen. Cross-het mengen van oplosmiddelsystemen voor materiaalunificatie mag niet worden gedaan, omdat dit agglomeratie en verslechtering van de batterijprestaties zal veroorzaken. Shandong Tanfeng beschikt over een complete reeks water-gebaseerde en olie-gebaseerd weinig-wandige koolstofnanobuisjes geleidende slurryproducten, heeft de compatibiliteitsverificatie met reguliere bindmiddelen voltooid en biedt volledige procesbegeleiding om batterijbedrijven te helpen de ontwikkeling van de formulering efficiënt te voltooien.