NMP-systeemolie-Fabrikant van geleidende pasta op basis van koolstofnanobuisjes

Hoofdstuk 1: Wat is op olie-gebaseerde koolstofnanobuisjes geleidende pasta?

Op het gebied van geleidende additieven voor lithiumbatterijen is op olie-gebaseerde CNT-geleidende pasta de meest gangbare toepassingsvorm. Het is een vloeibaar geleidend additief product dat wordt gevormd door CNT's gelijkmatig te dispergeren in N- methylpyrrolidon (NMP) als oplosmiddel.

Waarom wordt het 'op olie-gebaseerd' genoemd? Omdat NMP een organisch oplosmiddel is met hydrofobe en lipofiele eigenschappen, wordt dit type pasta daarom op olie-basis of olieachtige geleidende pasta genoemd. Pasta op water-basis gebruikt daarentegen water als oplosmiddel.

De kerncomponenten van op olie-gebaseerde CNT-geleidende pasta zijn onder meer:

Koolstof nanobuisjes:De geleidende kern, die enkel-wandige buizen of meer- buizen kunnen zijn.

NMP-oplosmiddel:Het dispersiemedium is doorgaans verantwoordelijk voor 80%-97% van de samenstelling.

Dispergeermiddel:Voorkomt CNT-agglomeratie, zoals PVP.

PVDF:Een bindmiddel, vooraf-toegevoegd aan bepaalde pasta's.

Hoofdstuk 2: Belangrijkste voordelen van pasta op olie-basis

2.1 Perfecte compatibiliteit met het PVDF-systeem

Het grootste voordeel van op olie-gebaseerde pasta ligt in de natuurlijke compatibiliteit met het reguliere PVDF-bindmiddelsysteem dat wordt gebruikt in kathoden van lithiumbatterijen. PVDF (polyvinylideenfluoride) kan alleen worden opgelost in polaire organische oplosmiddelen zoals NMP en is onoplosbaar in water. Daarom maakt het gebruik van op olie-gebaseerde CNT-pasta een directe menging met de PVDF-oplossing mogelijk zonder dat aanvullende formuleringsaanpassingen nodig zijn. In de olieachtige enkel-wandige CNT-geleidende pasta van Shandong Tanfeng bedraagt ​​het PVDF-gehalte 2 ± 0,1 gew.%, werkt synergetisch met NMP en CNT's en kan direct worden gebruikt in het mengproces van de slurry.

2.2 Goede dispersiestabiliteit en sterke batchconsistentie

De verspreiding van CNT's is een erkende uitdaging in de industrie. Door dispergeermiddelen redelijk te selecteren en het bereidingsproces te optimaliseren, kan het op olie-gebaseerde systeem één enkele-dispersietoestand van CNT's bereiken. In een op olie-gebaseerde meer-wandige CNT-pasta die natrium 4-styreensulfonaat als dispergeermiddel gebruikt, bestaan ​​de meer-meerwandige CNT's in een enkelvoudige dispersievorm, zijn ze niet gevoelig voor agglomeratie, hebben ze stabiele fysisch-chemische eigenschappen, kunnen ze lange tijd worden bewaard en zijn ze niet gevoelig voor gelaagdheid.

2.3 Volwassen proces, aanpasbaar aan bestaande productielijnen

Op olie-gebaseerde pasta kan rechtstreeks worden gebruikt in het slurrymengproces van op olie-gebaseerde systemen, en de CNT's worden gelijkmatig verdeeld in de elektrodeplaten die na het coaten worden voorbereid. Voor celfabrikanten die al NMP-terugwinningssystemen hebben opgezet, betekent dit lage overstapkosten en korte introductiecycli.

2.4 Uitstekende elektrochemische prestaties

Op olie-gebaseerde pasta kan een efficiënt geleidend netwerk in lithiumbatterijen vormen, de interne weerstand van de batterij verminderen, de opslagprestaties bij hoge- temperaturen verbeteren en de levensduur en het prestatievermogen verbeteren. De aanbevolen hoeveelheid olieachtige CNT-pasta met enkele-wanden bedraagt ​​slechts 0,5%-0,8% van het koolstofgehalte, waardoor een aanzienlijke prestatieverbetering wordt bereikt.

Hoofdstuk 3: Technische sleutels: dispergeermiddel- en bereidingsproces

3.1 Selectie van dispergeermiddelen

Het dispergeermiddel is de belangrijkste technische barrière van pasta op olie-basis. Het bedrijf beheerst de hele-ketenkerntechnologie van CNT-pastabereiding en beschikt over de unieke technologie voor zelf-bereidende dispergeermiddelen. De gebruikte dispergeermiddelen omvatten verschillende combinaties zoals polyvinylpyrrolidon (PVP), cetyltrimethylammoniumbromide en cellulosehydroxypropylmethylether. In enkel-olieachtige CNT-pasta moet de verhouding tussen dispergeermiddel en enkel-wandig CNT-mengsel nauwkeurig worden gecontroleerd om het beste dispersie-effect te bereiken.

3.2 Voorbereidingsproces

Op olie-gebaseerde CNT-pasta wordt doorgaans bereid met behulp van CNT's die zijn geproduceerd via de chemische dampdepositie (CVD)-methode als grondstoffen, door middel van processen zoals pre-dispersie, parelmalen en aanpassing van de formulering. Met behulp van een dubbel-circulatiesysteem en online monitoring van de viscositeit van de pasta worden CNT's in meerdere stappen toegevoegd, waardoor de piekviscositeit van CNT-pasta met een hoog-vaste-gehalte effectief wordt verminderd en de verwerkbaarheid van pasta met een hoog-vaste-gehalte wordt verbeterd.

3.3 Controle van belangrijke procesparameters

Hoofdstuk 4: Enkel-Walled vs. Multi-Walled: twee keuzes voor pasta op olie-basis

4.1 Olieachtige pasta met meerdere-wandige buizen: de kosten-effectiviteitskeuze

Meer-olieachtige CNT-pasta heeft een volwassen technologie en relatief lage kosten. Meer-wandige CNT's zijn samengesteld uit meerdere lagen grafeen die concentrisch in elkaar zijn genest, met 2-50 lagen, een diameterbereik van 6-500 nm en een lengte van 1-30 μm.

De 40-60 nm meerwandige olieachtige CNT-pasta, met een buislengte van 3-15 μm, heeft uitstekende mechanische eigenschappen, elektrische eigenschappen en thermische eigenschappen, en wordt veel gebruikt in geleidende additieven voor lithiumbatterijen, polymeeradditieven, sensoren en andere gebieden.

4.2 Oliepasta met enkele-wandige tube: de prestatiekeuze

Enkelwandige CNT's worden gevormd door het walsen van een enkele laag grafeen, met minder buiswanddefecten, een kleiner diameterverdelingsbereik (1-2 nm) en extreem hoge uniformiteit en stabiliteit.

De elektrische geleidbaarheid van enkel-wandige buizen is aanzienlijk beter dan die van meer- buizen. Vanwege hun superieure elektrische geleidbaarheid kunnen enkel-wandige buizen in kleinere hoeveelheden worden toegevoegd, waardoor batterijfabrikanten het aandeel actief materiaal van de positieve elektrode kunnen vergroten en de energiedichtheid kunnen verbeteren.

Shandong Tanfeng's single-walled CNT oily conductive paste has a CNT content of 0.40 ± 0.05 wt%, a tube length of >98 μm, een viscositeit van minder dan of gelijk aan 4.500 mPa·s en een houdbaarheid van maximaal 365 dagen.

4.3 Enkele-ommuurde buizen: een middenroute

Er zijn maar weinig-wandige CNT's (2-5 lagen) die tussen enkel-wandige en meer-wandige buizen vallen, waarbij enkele van de voordelen van beide worden gecombineerd. De op olie-gebaseerde, weinigwandige CNT-geleidende pasta F21-01 heeft een buisdiameter van 4-8 nm, een buislengte van 60-200 μm, een specifiek oppervlak van 400-700 m²/g, een vastestofgehalte van 3,60 ± 0,10%, een viscositeit van minder dan of gelijk aan 10.000 mPa·s, een vochtgehalte van minder dan of gelijk aan 1.000 ppm, metaalverontreinigingen Fe Minder dan of gelijk aan 5 ppm, en magnetisch neergeslagen materiaal Minder dan of gelijk aan 0,2 ppm.

Hoofdstuk 5: Marktlandschap - Binnenlandse bedrijven versnellen hun lay-out

5.1 Technologische doorbraak en binnenlandse vervanging

Lange tijd werd de markt voor hoogwaardige, enkel- olieachtige CNT-pasta gemonopoliseerd door buitenlandse bedrijven. De laatste jaren versnellen binnenlandse ondernemingen echter hun doorbraken.

Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. richt zich op het onderzoek en de ontwikkeling, productie en verkoop van nieuw enkel-wandig CNT-poeder en de geleidende pasta's daarvan, met producten waaronder op NMP-olie- gebaseerde geleidende pasta. De zelf-ontwikkelde enkelwandige CNT's van het bedrijf hebben een beeldverhouding die een orde van grootte hoger is, met IG/ID > 100, en doorbreken daarmee het knelpunt van de binnenlandse massaproductietechnologie. De meer-olieachtige CNT-pastatechnologie is relatief volwassen geworden, en olieachtige geleidende pastaproducten met een lage-hoge-hoge-vaste-inhoud, hoge-zuiverheid, hoge-spannings-resistente, hoge-stabiliteit zijn met succes ontwikkeld. Shandong Tanfeng heeft grootschalige productie- gerealiseerd. Vergeleken met vergelijkbare-CNT's heeft het voordelen op het gebied van zuiverheidscontrole, plaatweerstand, interne batterijweerstand, hoge- prestatieprestaties en ontladingsprestaties bij lage- temperaturen.

Hoofdstuk 6: De voordelen van Shandong Tanfeng - Diepgaande controle van formulering tot proces

Als fabrikant van op olie-gebaseerde CNT-geleidende pasta worden onze belangrijkste voordelen weerspiegeld in de volgende aspecten:

Ten eerste: zelf-ontwerp en bereiding van katalysatoren.Bij de productie van CNT-producten wordt voornamelijk gebruik gemaakt van de chemische dampafzettingsmethode (CVD), en de technische sleutel ligt in de formulerings- en bereidingstechnologie van de katalysator. We hebben zelf-ontwikkelde technologieën voor de bereiding van katalysatoren voor op ijzer, kobalt, nikkel-gebaseerde katalysatoren en de bijbehorende dragers, die de voortdurende verbetering en prestatie-optimalisatie van CNT-producten kunnen garanderen.

Ten tweede, zelf-synthese van dispergeermiddelen.Het dispergeermiddel is de belangrijkste technische barrière van pasta op olie-basis. We beschikken over de unieke technologie voor zelf-bereidende dispergeermiddelen, die uitgebreide voordelen bieden op het gebied van vocht- en onzuiverheidscontrole, de balans tussen zuiverheid en geleidbaarheid, en de regulering van reologische stabiliteit.

Ten derde, aangepaste formuleringsmogelijkheden.Verschillende klanten en verschillende batterijsystemen stellen verschillende eisen aan geleidende pasta. We kunnen parameters zoals CNT-type, vaste stofgehalte en viscositeit aanpassen aan het kathodemateriaalsysteem van de klant (ternair-nikkel, lithiumijzerfosfaat, enz.) en procesvereisten, waardoor op maat gemaakte olieachtige pastaproducten worden geleverd.

Ten vierde, het volledige-proceskwaliteitscontrolesysteem.Van katalysatorbereiding, CNT-synthese en zuivering tot pastadispersie: we beschikken over de volledige-ketenproductiecapaciteit. Het vochtgehalte wordt gecontroleerd binnen 1.000 ppm, metaalverontreinigingen Fe Minder dan of gelijk aan 5 ppm, magnetisch neergeslagen materiaal Minder dan of gelijk aan 0,2 ppm, waardoor consistentie van de productbatch wordt gegarandeerd.

Ten vijfde: de mogelijkheid tot continue iteratie van technologie.We volgen de technologische grenzen van de industrie op de voet. Van meer- buizen tot weinig- buizen tot enkel- buizen: onze productmatrix wordt voortdurend geüpgraded. De olieachtige CNT-pasta met hoge-aspect-verhouding, hoge-zuiverheid en enkel-wand heeft massaproductie bereikt, met IG/ID > 100, en prestaties die vergelijkbaar zijn met internationaal geavanceerde niveaus.

Hoofdstuk 7: Pasta op olie-pasta versus pasta op water-pasta op basis van olie: één tabel om te begrijpen hoe je moet kiezen

Selectiesuggestie:Fabrikanten van stroombatterijen die al over een NMP-herstelsysteem beschikken, moeten prioriteit geven aan op olie-gebaseerde pasta; Nieuw gebouwde productielijnen of regio's met strenge milieueisen, zoals de EU-export, kunnen op water- gebaseerde oplossingen overwegen.

Hoofdstuk 8: Conclusie

Op olie-gebaseerde CNT-geleidende pasta is de reguliere keuze op het gebied van de huidige geleidende additieven voor lithiumbatterijen. Het gebruikt NMP als oplosmiddel en CNT's als de geleidende fase, is perfect compatibel met het PVDF-systeem en beschikt over volwassen processen, stabiele dispersie en uitstekende elektrochemische prestaties.

Olieachtige pasta met enkel- buis, die vertrouwt op de hogere elektrische geleidbaarheid en de lagere toevoegingshoeveelheid, wordt de eerste keuze voor hoogwaardige- batterijen; olieachtige pasta met meer-wandige tubes, met zijn volwassen kosten-voordeel op het gebied van effectiviteit, neemt het reguliere marktaandeel in beslag. Terwijl binnenlandse bedrijven zoals Shandong Tanfeng technologische doorbraken bereiken, versnelt het lokalisatieproces van op olie-gebaseerde CNT-geleidende pasta.

Als u op zoek bent naar een op olie-gebaseerde CNT-geleidende pasta, of meer wilt weten over de toepassingsoplossingen van enkel-wandige/meerwandige-olieachtige pasta in uw batterijsysteem, neem dan gerust contact met ons op. Als professionele fabrikant biedt Shandong Tanfeng een complete productmatrix, van poeder tot pasta, waardoor u de prestaties van uw batterij voortdurend kunt verbeteren.