

الفصل الأول: ما هو المعجون الموصل لأنابيب الكربون النانوية المعتمد على الزيت؟
في مجال الإضافات الموصلة لبطاريات الليثيوم، يعد معجون CNT الموصل بالزيت-هو نموذج الطلب الأكثر انتشارًا. وهو عبارة عن منتج إضافي موصل سائل يتكون من تشتيت الأنابيب النانوية الكربونية بشكل موحد في N- ميثيل بيروليدون (NMP) كمذيب.
لماذا يطلق عليه "القائم على الزيت-"؟ نظرًا لأن NMP عبارة عن مذيب عضوي يتميز بخصائص كارهة للماء ومحبة للدهون، فإن هذا النوع من المعجون يُسمى معجون زيتي أو معجون موصل زيتي. وعلى النقيض من ذلك، يستخدم المعجون ذو الأساس المائي- الماء كمذيب.
تتضمن المكونات الأساسية للمعجون الموصل -المعتمد على الزيت ما يلي:
أنابيب الكربون النانوية:القلب الموصل، والذي يمكن أن يكون عبارة عن أنابيب-مفردة الجدران أو أنابيب متعددة-جدران.
مذيب NMP:وسط التشتت، يمثل عادةً 80%-97% من التركيبة.
المشتت:يمنع تكتل CNT، مثل PVP.
بفدف:رابط مضاف مسبقًا-في بعض المعاجين.
الفصل الثاني: المزايا الأساسية للمعجون المعتمد على الزيت-.
2.1 التوافق التام مع نظام PVDF
أكبر ميزة للمعجون-الزيتي تكمن في توافقه الطبيعي مع نظام ربط PVDF السائد المستخدم في كاثودات بطاريات الليثيوم. لا يمكن إذابة PVDF (فلوريد البولي فينيلدين) إلا في المذيبات العضوية القطبية مثل NMP وهو غير قابل للذوبان في الماء. ولذلك، فإن استخدام معجون CNT المعتمد على الزيت- يسمح بالخلط المباشر مع محلول PVDF دون الحاجة إلى تعديلات صياغة إضافية. في معجون CNT الموصل الزيتي ذو الجدار الواحد - من Shandong Tanfeng، يكون محتوى PVDF 2 ± 0.1 بالوزن، ويعمل بشكل تآزري مع NMP وCNTs، ويمكن استخدامه مباشرة في عملية خلط الملاط.
2.2 استقرار التشتت الجيد واتساق الدفعة القوية
يمثل تشتت الأنابيب النانوية الكربونية تحديًا معروفًا في الصناعة. من خلال اختيار المشتتات بشكل معقول وتحسين عملية التحضير، يمكن للنظام المعتمد على الزيت- تحقيق حالة تشتيت واحدة- لأنابيب CNT. في معجون CNT متعدد الجدران-معتمد على الزيت باستخدام 4-ستيرين سلفونات كمشتت، توجد الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران-في شكل مشتت فردي، وليست عرضة للتكتل، ولها خصائص فيزيائية وكيميائية مستقرة، ويمكن تخزينها لفترة طويلة، وليست عرضة للطبقات.
2.3 عملية ناضجة وقابلة للتكيف مع خطوط الإنتاج الحالية
يمكن استخدام المعجون المعتمد على الزيت- مباشرة في عملية خلط الملاط للأنظمة القائمة على الزيت-، ويتم توزيع الأنابيب النانوية الكربونية بشكل موحد في صفائح الإلكترود المعدة بعد الطلاء. بالنسبة لمصنعي الخلايا الذين أنشأوا بالفعل أنظمة استرداد NMP، فإن هذا يعني انخفاض تكاليف التحويل ودورات تقديم قصيرة.
2.4 الأداء الكهروكيميائي الممتاز
يمكن أن يشكل المعجون-الزيتي شبكة موصلة فعالة في بطاريات الليثيوم، ويقلل المقاومة الداخلية للبطارية، ويحسن أداء التخزين في درجات الحرارة العالية-، ويعزز عمر الدورة والقدرة على المعدل. تبلغ كمية الإضافة الموصى بها لعدد قليل من-معجون زيت CNT المغطى 0.5%-0.8% فقط من محتوى الكربون، مما يحقق تحسنًا ملحوظًا في الأداء.
الفصل الثالث: المفاتيح الفنية: عملية التشتيت والتحضير
3.1 اختيار المشتت
يعتبر المشتت هو الحاجز الفني الأساسي للمعجون- المعتمد على الزيت. لقد أتقنت الشركة -التكنولوجيا الأساسية للسلسلة بأكملها لإعداد معجون CNT وتمتلك التكنولوجيا الفريدة للمشتتات ذاتية التحضير-. تشتمل المشتتات المستخدمة على تركيبات مختلفة مثل بولي فينيل بيروليدون (PVP)، وبروميد سيتيل تريميثيل الأمونيوم، وإيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز. في المعجون الزيتي - أحادي الجدار من CNT، يجب التحكم بدقة في نسبة المشتت إلى خليط CNT أحادي الجدار - لتحقيق أفضل تأثير تشتت.
3.2 عملية التحضير
يتم عادةً تحضير معجون CNT المعتمد على الزيت- باستخدام الأنابيب النانوية الكربونية المنتجة بواسطة طريقة ترسيب البخار الكيميائي (CVD) كمواد خام، من خلال عمليات مثل التشتيت المسبق-، وطحن الخرز، وتعديل التركيبة. باستخدام نظام التدوير المزدوج- والمراقبة عبر الإنترنت لزوجة اللصق، تتم إضافة أنابيب CNT في خطوات متعددة، مما يقلل بشكل فعال من ذروة اللزوجة لمعجون CNT ذو المحتوى -الصلب- العالي ويحسن إمكانية معالجة معجون المحتوى -الصلب- العالي.
3.3 التحكم في معلمات العملية الرئيسية
| المعلمة | النطاق النموذجي | وصف |
|---|---|---|
| المحتوى الصلب | 2.3%-6.0% | يتضمن الأنابيب النانوية الكربونية + المشتت + PVDF |
| محتوى سي ان تي | 0.4%-5% | عادةً ما تكون الأنابيب-المفردة ذات الجدران حوالي 0.4% |
| اللزوجة | أقل من أو يساوي 10000 مللي باسكال · ثانية | منتجات عالية الجودة-أقل من أو تساوي 4500 مللي باسكال·ثانية |
| رُطُوبَة | أقل من أو يساوي 1000 جزء في المليون | المؤشر الرئيسي، يؤثر على الأداء الكهربائي |
| الشوائب المعدنية | الحديد أقل من أو يساوي 5 جزء في المليون | المادة المترسبة المغناطيسية أقل من أو تساوي 0.2 جزء في المليون |
الفصل 4: فردي-مجدار مقابل متعدد-مجدار: خياران للمعجون الزيتي-
4.1 المعجون الزيتي ذو الأنابيب المتعددة الجدران: اختيار التكلفة-الفعالية
يتمتع المعجون الزيتي -المتعدد الجدران بتقنية CNT بتكنولوجيا ناضجة وتكلفة منخفضة نسبيًا. تتكون الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران - من طبقات متعددة من الجرافين متداخلة بشكل مركزي داخل بعضها البعض، مع 2-50 طبقة، ومدى قطرها 6-500 نانومتر، وطولها 1-30 ميكرومتر.
يتمتع المعجون الزيتي CNT متعدد الجدران مقاس 40-60 نانومتر، بطول أنبوب 3-15 ميكرومتر، بخصائص ميكانيكية ممتازة، وخواص كهربائية، وخواص حرارية، ويستخدم على نطاق واسع في الإضافات الموصلة لبطاريات الليثيوم، وإضافات البوليمر، وأجهزة الاستشعار، وغيرها من المجالات.
4.2 معجون زيتي ذو أنبوب واحد مسور: اختيار الأداء
يتم تشكيل الأنابيب النانوية الكربونية -ذات الجدران الواحدة عن طريق دحرجة طبقة واحدة من الجرافين، مع عيوب أقل في جدار الأنبوب، ونطاق توزيع بقطر أصغر (1-2 نانومتر)، وتجانس واستقرار عالي للغاية.
تعتبر الموصلية الكهربائية للأنابيب-المفردة الجدران أفضل بكثير من الأنابيب متعددة الجدران-. نظرًا للتوصيل الكهربائي الفائق، يمكن إضافة-أنابيب أحادية الجدار بكميات أقل، مما يساعد الشركات المصنعة للبطاريات على زيادة نسبة المواد النشطة ذات القطب الموجب وتحسين كثافة الطاقة.
Shandong Tanfeng's single-walled CNT oily conductive paste has a CNT content of 0.40 ± 0.05 wt%, a tube length of >98 ميكرومتر، ولزوجة أقل من أو تساوي 4500 مللي باسكال، ومدة صلاحية تصل إلى 365 يومًا.
4.3 عدد قليل-من الأنابيب المسورة: طريق وسط
يقع عدد قليل من الأنابيب النانوية الكربونية ذات الجدران-(2-5 طبقات) بين الأنابيب ذات الجدران المفردة-وأنابيب متعددة الجدران-، مما يجمع بعض مزايا كليهما. يحتوي المعجون الموصل CNT ذو الجدران القليلة المعتمد على الزيت F21-01 على قطر أنبوب من 4-8 نانومتر، وطول أنبوب من 60-200 ميكرومتر، ومساحة سطح محددة تبلغ 400-700 م²/جم، ومحتوى صلب يبلغ 3.60 ± 0.10%، ولزوجة أقل من أو تساوي 10000 مللي باسكال · ثانية، ومحتوى رطوبة أقل من أو يساوي 1000 جزء في المليون، والشوائب المعدنية Fe أقل من أو يساوي 5 جزء في المليون، والمواد المترسبة المغناطيسية أقل من أو يساوي 0.2 جزء في المليون.
الفصل الخامس: مشهد السوق - تعمل الشركات المحلية على تسريع تخطيطها
5.1 التقدم التكنولوجي والاستبدال المحلي
لفترة طويلة، كان سوق-المعجون الزيتي عالي الجودة ذو الجدار الواحد-من مادة CNT تحتكره الشركات الأجنبية. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، تعمل الشركات المحلية على تسريع إنجازاتها.
تركز شركة Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. على البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات لمسحوق CNT أحادي الجدار - الجديد ومعاجينه الموصلة، مع المنتجات بما في ذلك المعجون الموصل القائم على زيت NMP -. تتميز أنابيب CNT-المطورة ذاتيًا-ذاتية الشركة بنسبة عرض إلى ارتفاع أعلى بمقدار مرتبة واحدة، مع IG/ID > 100، مما يخترق عنق الزجاجة في تكنولوجيا الإنتاج الضخم المحلي. أصبحت تكنولوجيا المعجون الزيتي CNT متعدد الجدران ناضجة نسبيًا، وتم تطوير منتجات المعجون الزيتي الموصل -المنخفضة اللزوجة والمحتوى-الصلب-العالي والنقاء العالي-والمقاومة-الجهد العالي-والثبات العالي-بنجاح. لقد حققت شركة Shandong Tanfeng إنتاجًا-على نطاق واسع. بالمقارنة مع -النوع المشابه من الأنابيب النانوية الكربونية، فإنها تتمتع بمزايا في التحكم في النقاء، ومقاومة الصفائح، والمقاومة الداخلية للبطارية، وأداء معدل -عالي، وأداء تفريغ درجة الحرارة المنخفضة-.
الفصل السادس: مزايا Shandong Tanfeng - التحكم العميق من الصياغة إلى العملية
باعتبارنا شركة مصنعة للمعجون الموصل -المعتمد على الزيت، فإن مزايانا الأساسية تنعكس في الجوانب التالية:
أولاً، التصميم الذاتي-وإعداد المحفزات.يعتمد تصنيع منتجات CNT بشكل رئيسي على طريقة ترسيب البخار الكيميائي (CVD)، والمفتاح التقني يكمن في تكنولوجيا صياغة وتحضير المحفز. لقد قمنا بتطوير -تقنيات تحضير المحفزات ذاتيًا للمحفزات القائمة على الحديد والكوبالت والنيكل- والدعم المقابل لها، والتي يمكن أن تضمن الترقية المستمرة وتحسين الأداء لمنتجات CNT.
ثانيًا، التوليف الذاتي- للمشتتات.يعتبر المشتت هو الحاجز الفني الأساسي للمعجون- المعتمد على الزيت. نحن نمتلك تقنية فريدة من نوعها -للتحضير الذاتي للمشتتات، مما يشكل مزايا شاملة في التحكم في الرطوبة والشوائب، والتوازن بين النقاء والتوصيل، وتنظيم الاستقرار الريولوجي.
ثالثا، القدرة على صياغة مخصصة.لدى العملاء المختلفين وأنظمة البطاريات المختلفة متطلبات مختلفة للمعجون الموصل. يمكننا ضبط المعلمات مثل نوع CNT، والمحتوى الصلب، واللزوجة وفقًا لنظام مادة الكاثود الخاص بالعميل (النيكل الثلاثي العالي، وفوسفات حديد الليثيوم، وما إلى ذلك) ومتطلبات المعالجة، وتوفير منتجات معجون زيتي مخصصة.
رابعًا،-نظام مراقبة جودة العملية بالكامل.بدءًا من إعداد المحفز، وتصنيع CNT، والتنقية وحتى تشتيت اللصق، لدينا قدرة إنتاج سلسلة كاملة-. يتم التحكم في محتوى الرطوبة ضمن 1000 جزء في المليون، والشوائب المعدنية Fe أقل من أو تساوي 5 جزء في المليون، والمواد المترسبة المغناطيسية أقل من أو تساوي 0.2 جزء في المليون، مما يضمن اتساق دفعة المنتج.
خامسا، القدرة على تكرار التكنولوجيا المستمر.نحن نتابع عن كثب الحدود التكنولوجية لهذه الصناعة. بدءًا من الأنابيب-المتعددة الجدران إلى عدد قليل من-الأنابيب ذات الجدران وحتى الأنابيب-المفردة الجدران، تتم ترقية مصفوفة منتجاتنا بشكل مستمر. نسبة -نسبة عرض إلى ارتفاع-عالية،-نقاوة عالية-معجون زيتي CNT ذو جدار واحد حقق إنتاجًا ضخمًا، مع IG/ID > 100، وأداء يضاهي المستويات المتقدمة عالميًا.
الفصل السابع: المعجون المعتمد على الزيت-المعجون المعتمد على الماء-المعجون المعتمد على الزيت: جدول واحد لفهم كيفية الاختيار
| البعد المقارنة | معجون زيتي-(NMP) | معجون ذو أساس مائي- |
|---|---|---|
| مذيب | نمب | الماء منزوع الأيونات |
| نظام متوافق | نظام PVDF | نظام CMC/SBR |
| الصداقة البيئية | NMP له سمية إنجابية، وتخضع للتنظيم | صديق للبيئة، وغير-سام |
| يكلف | سعر NMP مرتفع نسبيا | تكلفة المياه منخفضة للغاية |
| صعوبة التشتت | واسطة | أعلى (الأنابيب النانوية الكربونية كارهة للماء) |
| نضج العملية | عالي | واسطة |
| السيناريوهات القابلة للتطبيق | بطاريات الطاقة السائدة | سيناريوهات ذات متطلبات حماية بيئية عالية |
اقتراح الاختيار:يجب على الشركات المصنعة لبطاريات الطاقة التي لديها بالفعل نظام استرداد NMP إعطاء الأولوية للمعجون المعتمد على الزيت؛ قد تفكر خطوط الإنتاج أو المناطق المبنية حديثًا ذات المتطلبات البيئية الصارمة مثل صادرات الاتحاد الأوروبي في الحلول القائمة على المياه-.
الفصل الثامن: الخاتمة
يعتبر المعجون الموصل -المعتمد على الزيت هو الاختيار السائد في مجال الإضافات الموصلة لبطاريات الليثيوم الحالية. إنه يستخدم NMP كمذيب وCNTs كمرحلة موصلة، وهو متوافق تمامًا مع نظام PVDF، وله عمليات ناضجة، وتشتت مستقر، وأداء كهروكيميائي ممتاز.
أصبح المعجون الزيتي-الأنبوبي الأحادي الجدار، الذي يعتمد على موصليته الكهربائية العالية وكمية الإضافة المنخفضة، هو الخيار الأول للبطاريات-المتطورة؛ يحتل المعجون الزيتي ذو الأنابيب المتعددة الجدران، مع ميزة فعالية التكلفة- الناضجة، حصة السوق الرئيسية. نظرًا لأن الشركات المحلية مثل Shandong Tanfeng تحقق اختراقات تكنولوجية، فإن عملية توطين معجون CNT الموصل المعتمد على الزيت- تتسارع.
إذا كنت تبحث عن معجون موصل من مادة CNT يعتمد على الزيت، أو تريد التعرف على حلول التطبيق للمعجون الزيتي -المتعدد الجدران/المتعدد-في نظام البطارية لديك، فلا تتردد في الاتصال بنا. كشركة مصنعة محترفة، تقدم Shandong Tanfeng مصفوفة منتج كاملة من المسحوق إلى المعجون، مما يساعد على تحسين أداء البطارية بشكل مستمر.

