Суспензии из углеродных нанотрубок - это функциональный материал, изготовленный путем смешивания углеродных нанотрубок с диспергаторами, растворителями и т. Д. В рамках специального процесса. Благодаря превосходной проводимости углеродных нанотрубок, он играет незаменимую роль в новой энергии, электронике и других областях, особенно в отрасли питания, и стал одним из ключевых материалов для повышения производительности аккумулятора.
1. Состав и характеристики шпинки углеродных нанотрубков
Суспленок углеродных нанотрубков в основном состоит из углеродных нанотрубок, диспергаторов и растворителей. Среди них углеродные нанотрубки являются основными функциональными компонентами. Многостенные углеродные нанотрубки, продуцируемые каталитическим растрескиванием, в основном производятся. Их диаметр обычно 20-100 нм с большим соотношением сторон, который может сформировать эффективную проводящую сеть в суспензии. Роль диспергатора заключается в предотвращении агломерации углеродных нанотрубок. Общие включают карбоксиметил целлюлозу натрия и полиэтиленгликоль. Соответствующий тип может быть выбран в соответствии со сценарием приложения. Растворители в основном являются водой или N-метилпирролидоном (NMP). Спустяки на водной основе более экологически чистые, а Slurries на основе NMP более совместимы в некоторых системах батареи.
Процесс производственной суспензии нанотрубок углерода
Производство в производственном процессе шпильки углеродных нанотрубков в основном включает в себя три звена: предварительная обработка углеродных нанотрубок, дисперсия и модуляция.
Предварительная обработка углеродных нанотрубок: во -первых, оригинальные углеродные нанотрубки очищаются и нарезаны для удаления примесей и перекрывающихся углеродных нанотрубок для повышения производительности суспензии. Очистка обычно принимает выщелачивание кислотного и нарезанного механическим шлифованием или ультразвуковым раздавливанием.
Дисперсия: предварительно обработанные углеродные нанотрубки, диспергатор и растворитель добавляются к дисперсионному оборудованию (таким как песчаная мельница, шаровая мельница или гомогенизатор высокого давления) в определенную пропорцию, а углеродные нанотрубки равномерно распределены в растворителе с помощью механической силы или ультразвуковых действий для формирования прелиминационной дисперсионной системы. Этот шаг является ключом для обеспечения качества суспензии, а эффект дисперсии напрямую влияет на формирование проводящей сети.
Модуляция: В соответствии с различными требованиями применения, дисперсная суспензия модулирована для корректировки таких параметров, как содержание твердого тела и вязкость, для удовлетворения требований последующих производственных процессов. После завершения модуляции большие примеси частиц удаляются путем фильтрации для получения квалифицированного продукта шпильки углеродных нанотрубок.
Iii. Основные поля применения купюрных нанотрубков
Поле батареи питания
Добавление суспензии углеродных нанотрубок в положительные и отрицательные электродные материалы батареи мощности могут значительно улучшить проводимость электродов. По сравнению с традиционными проводящими агентами (такими как углеродный черный), суспензия углеродных нанотрубков может образовывать более эффективную проводящую сеть на более низкой сумме добавления (обычно {0}}. 5%-2%), уменьшить внутреннее сопротивление аккумулятора и повысить эффективность заряда батареи и эффективность сброса и оценки производительности. В то же время он также может улучшить срок службы цикла аккумулятора, так что батарея питания по -прежнему может поддерживать хорошую производительность после нескольких заряда и разряда. В настоящее время основные компании по производству питания, такие как CATL и BYD, широко используют суспензию углеродных нанотрубков в своих продуктах.
Поле батареи для хранения энергии
Благодаря быстрому развитию индустрии хранения энергии требования к производительности для батарей для хранения энергии также постоянно увеличиваются. Суспензии углеродных нанотрубок также могут играть важную роль в батареях хранения энергии, что может улучшить плотность энергии и плотность энергии аккумулятора и удовлетворить требования к производительности батареи для крупномасштабного хранения энергии.
Другие поля
В суперконденсаторах суспензионная суспензионная суспензия нанотрубков может использоваться в качестве проводящей добавки для электродных материалов для улучшения удельной емкости и стабильности цикла суперконденсаторов. Кроме того, сусплентация углеродных нанотрубков также имеет определенный потенциал применения в полях проводящих покрытий, антистатических материалов и т. Д.