چند-دوغاب رسانای نانولوله کربنی دیواره: بر پایه-آب و روغن NMP-

با ارتقای مکرر باتری‌های-نیکل NCM بالا،-متوسط ​​به-سیلیکون سیلیکون کم-آندهای کربن و سدیم-، دوغاب نانولوله‌های کربنی دیواره کمی-به دلیل قابلیت رسانایی انبوه و عملکرد بیشتر باتری در تولید بیشتر و عملکرد بیشتر، شناخته شده است. بازار دو نسخه اصلی را ارائه می دهد: دوغاب مبتنی بر آب-و دوغاب مبتنی بر روغن NMP-. بسیاری از پرسنل تحقیق و توسعه در حین انتخاب به راحتی مرزهای سازگاری خود را اشتباه می گیرند. هنگامی که سیستم حلال و بایندر دوغاب با هم مطابقت ندارند، یک سری مشکلات از جمله تجمع، ویسکوزیته غیرعادی و تخریب سریع چرخه الکترود ایجاد می شود. روشن کردن تفاوت‌ها بین چند نانولوله کربنی دیواره‌دار-بر پایه آب{13} و روغن NMP{14}}و تطبیق آنها با سیستم‌های بایندر مربوطه، می‌تواند به طور کامل دستاوردهای رسانایی چند نانولوله کربنی دیواره-را آزاد کند. شاندونگ تانفنگ می‌تواند هم سری‌های دوغاب نانولوله‌های کربنی رسانای چند دیواره-بر پایه آب و نفت-را با فرمول‌بندی سازگار برای بایندرهای مختلف، مراجع برنامه کامل، و کمک به مشتریان در جلوگیری از ضررهای آزمایشی ناشی از خطاهای سازگاری، عرضه کند.

I. تفاوت های اساسی بین چند-آب CNT دیواره-دوغاب پایه و روغن NMP{3}}دوغاب پایه

تفاوت اصلی بین دو نوع دوغاب رسانای نانولوله کربنی چند دیواره-در محیط پراکندگی و فرمول پخش کننده همراه آن نهفته است که مستقیماً انواع بایندر سازگار را تعیین می کند. آنها را نمی توان خودسرانه-ترکیب کرد.

دوغاب رسانای نانولوله کربنی{0}}بر پایه چند دیواره-روغن NMP از NMP به عنوان حلال پراکندگی، با اجزای پخش کننده محلول در روغن-استفاده می‌کند. دوغاب رسانای نانولوله کربنی{4}}بر پایه چند-دیواره آب، از آب دیونیزه شده به عنوان محیط استفاده می‌کند، با همه پراکنده‌کننده‌های سازگار با آب-. اگر دوغاب مبتنی بر نفت-به یک دوغاب آبی اضافه شود-مخزن ساخت، یا دوغاب مبتنی بر آب{10}}به یک سیستم NMP اضافه شود، ماده پراکنده رسوب می‌کند و تعداد کمی از نانولوله‌های کربنی دیواره‌ای{11}مستقیماً تحت لخته شدن و لخته شدن مجدد در مقیاس بزرگ قرار می‌گیرند. بی اثر

چند دوغاب رسانای نانولوله کربنی دیواره شاندونگ تانفنگ قبلاً تطبیق مواد پراکنده را برای سیستم حلال مربوطه در کارخانه تکمیل کرده اند. برگه مشخصات به وضوح سناریوهای قابل اجرا را برای جلوگیری از اشتباهات اختلاط مشتری نشان می دهد.

II. سیستم‌های بایندر سازگار با روغن NMP-بر اساس چند-دوغاب رسانای CNT دیواره

دوغاب رسانای نانولوله کربنی مبتنی بر چند دیواره{0}روغن NMP عمدتاً با کلاسورهای مبتنی بر PVDF-نوع روغن- سازگار است، با کلاسورهای مبتنی بر آب- سازگار نیست و بیشتر در فرآیندهای ساخت دوغاب کاتد باتری لیتیومی استفاده می‌شود.{5}

دوغاب رسانای نانولوله کربنی مبتنی بر{0}}چند دیواره-روغنی دارای محیط پراکندگی کاملاً همولوگ با چسب PVDF است که سازگاری خوبی را ارائه می‌دهد.

نوع هموپلیمر PVDF:مشترک برای کاتدهای NCM معمولی و کاتدهای LFP، با سازگاری عالی. تعداد کمی از نانولوله‌های کربنی دیواری می‌توانند به طور یکنواخت در محلول بایندر پراکنده شوند و یک شبکه رسانا پایدار ایجاد کنند.

PVDF اصلاح شده:بایندرهای اصلاح‌شده PVDF مخصوصاً برای NCM{0}نیکل بالا نیز به خوبی با دوغاب نانولوله کربنی رسانا بر پایه روغن-چند-دیواره‌ای سازگار هستند که نیازمندی‌های-سیستم نیکل بالا برای پایداری رابط را برآورده می‌کنند.

⚠️ توجه:دوغاب رسانای نانولوله کربنی{0}}بر پایه چند-دیواره‌ای روغنی را نمی‌توان به چسباننده‌های مبتنی بر آب- مانند CMC و SBR اضافه کرد. ورود آب باعث رسوب PVDF می شود و دوغاب ژل می شود و از بین می رود.

مورد کارخانه:یک پروژه{0}}کاتد نیکل بالا از دوغاب نانولوله کربنی رسانا بر پایه چند دیواره{{2} NMP شاندونگ تانفنگ-با چسب PVDF اصلاح شده استفاده کرد. رئولوژی دوغاب پایدار بود، مقاومت داخلی الکترود به طور قابل توجهی کاهش یافت، و ثبات چرخه به خوبی انجام شد.

III. سیستم‌های بایندر سازگار با آب-بر پایه چند-دوغاب رسانای CNT دیواره

دوغاب رسانای نانولوله‌های کربنی مبتنی بر آب-چند دیواره-با چسباننده‌های آند فاز آب، عمدتاً CMC-SBR، و همچنین با PAA، PI، LA133، و سایر بایندرهای متداول سیلیکونی-کربن آند سازگار است. مخلوط کردن با محلول بایندر مبتنی بر روغن NMP اکیداً ممنوع است.

دوغاب رسانای نانولوله‌های کربنی مبتنی بر آب-چند دیواره- عمدتاً برای آندهای گرافیتی، آندهای کربنی سیلیکونی و آندهای کربن سخت باتری یونی سدیم- استفاده می‌شود.

سیستم CMC{0}}SBR:بایندر اصلی برای آندهای گرافیت معمولی. پخش‌کننده‌های دوغاب رسانای نانولوله‌های کربنی چند دیواره-شاندونگ تانفنگ مبتنی بر آب، برای این سیستم بهینه‌سازی شده‌اند، که باعث می‌شود جابجایی ویسکوزیته بعید باشد.

PAA، PI پلی آمید:کلاسورهای رایج برای آندهای کربنی-سیلیکون سیلیکونی متوسط ​​تا-بالا-. نانولوله‌های کربنی با{4}}عدد-دیواره‌ای مبتنی بر آب می‌توانند با آنها ترکیب شوند تا سیلیکون-گسترش کربن را بافر کرده و شبکه رسانا را حفظ کنند.

LA133 پلی اکریلیک اسید-نوع بایندر:بایندر معمولی برای آندهای یونی سدیم-، با سازگاری خوب با دوغاب رسانای نانولوله کربنی چند دیواره-بر پایه آب-.

نکته کاربردی:در سیستم های آبی، لاتکس SBR باید در مرحله بعدی اضافه شود. برای جلوگیری از دمولسیاسیون SBR، آن را با چند دوغاب نانولوله کربنی دیواره‌ای با سرعت بالا برای مدت طولانی هم بزنید.

IV. معیارهای انتخاب برای آب-بر اساس تعداد کمی-دوغاب CNT دیواره در مقابل روغن NMP{4}}دوغاب مبتنی بر

انتخاب نسخه حلال بر اساس سیستم الکترود را در اولویت قرار دهید. برای کاتدها، دوغاب رسانای نانولوله کربنی مبتنی بر چند دیواره-روغن NMP را اولویت بندی کنید. برای آندها، دوغاب رسانای نانولوله کربنی-بر پایه چند دیواره{5}}آب را در اولویت قرار دهید. به خاطر ساده کردن مواد، خودسرانه از{7}}انتخاب سیستم عبور نکنید.

کاتد باتری لیتیوم (LFP، NCM، نیکل بالا):محیط ساختن دوغاب{0}NMP و ماده چسبنده PVDF است. روغن NMP را مستقیماً انتخاب کنید-دوغاب نانولوله کربنی چند جداره بر پایه چند دیواره رسانا.

آند باتری لیتیوم (گرافیت، سیلیکون-آند کربن):محیط تولید دوغاب-آب دیونیزه است و ماده چسبنده CMC-SBR/PAA است. دوغاب رسانای نانولوله کربنی{3}}بر پایه چند{4}}آب را انتخاب کنید.

باتری یون سدیم-:برای کاتدهای مبتنی بر روغن-دوغاب مبتنی بر روغن-را انتخاب کنید. برای آندهای کربن سخت آبی، دوغاب رسانای نانولوله کربنی-بر پایه چند-دیواره آب را انتخاب کنید.

برخی از پرسنل تحقیق و توسعه امیدوارند از یک دوغاب رسانا برای هر دو کاتد و آند استفاده کنند. این رویکرد ریسک بالایی دارد. پس از استفاده از سیستم متقاطع، پراکنده کننده ها ناسازگار هستند و خطرات پنهانی مانند تجمع، گرفتگی صفحه، سوراخ شدن الکترود، و تخریب چرخه را به همراه دارند.

دوغاب‌های رسانای نانولوله‌های کربنی چند دیواره-شاوندونگ تانفنگ-و بر پایه روغن{1}}با دیواره‌های نانولوله‌های کربنی با درجه‌های جداگانه طراحی شده‌اند و تأیید سازگاری به طور جداگانه برای چسباننده‌های کاتدی و آندی انجام می‌شود. مشتریان می توانند مستقیماً با توجه به سیستم الکترود خود انتخاب کنند و حجم کار اشکال زدایی فرمول را کاهش دهند.

V. نکات رایج اجتناب از دام در طول استفاده از سازگاری

حتی با انتخاب نسخه حلال صحیح، توالی تغذیه نامناسب، فرآیندهای هم زدن یا ذخیره مواد همچنان می تواند منجر به سازگاری ضعیف شود. استاندارد کردن کل فرآیند ساخت دوغاب- ضروری است.

اختلاط متقاطع را اکیداً ممنوع کنید-:دوغاب{0}}روغنی چند دیواره- نباید به مخازن آبی اضافه شود. دوغاب چند دیواره-بر پایه آب-نباید با سیستم های فاز روغن NMP مخلوط شود.

ترتیب تغذیه:قبل از افزودن مواد فعال، ترجیحاً چند{0}}دوغاب رسانای نانولوله کربنی دیواره‌دار باید با سرعت کم با حلال مربوطه + لیکور مادر بایندر مخلوط شوند. تغذیه مستقیم پودر خشک توصیه نمی شود.

دما برای سیستم های آبی:برای جلوگیری از یخ زدگی و آسیب رساندن به سیستم پراکندگی، از ذخیره دوغاب نانولوله کربنی چند دیواره-بر پایه چند-آب در دمای زیر صفر درجه خودداری کنید.

ابتدا آزمایشی در مقیاس کوچک-:هنگام تغییر به یک کلاس جدید، ابتدا یک آزمایش سازگاری فرمولاسیون کوچک انجام دهید، پایداری ویسکوزیته دوغاب را مشاهده کنید و سپس تولید را افزایش دهید.

مستندات محصول شاندونگ تانفنگ شامل توالی های تغذیه توصیه شده و پارامترهای هم زدن است. وقتی کلاسورها تغییر می‌کنند، می‌توانیم به مشتریان در انجام آزمایش‌های{1} مقیاس کوچک سازگاری کمک کنیم تا خطرات سازگاری را از قبل شناسایی کنند.

تعداد کمی از دوغاب رسانای نانولوله کربنی دیواره‌ای به دو نسخه مبتنی بر روغن NMP-و پایه آب{2}} تقسیم می‌شوند. دوغاب مبتنی بر روغن NMP{4}} با چسب های مبتنی بر روغن PVDF سازگار است و بیشتر برای کاتد باتری استفاده می شود. دوغاب{7}}بر پایه آب با CMC-SBR، PAA، PI، LA133 و سایر چسباننده‌های{10} مبتنی بر آب سازگار است و بیشتر برای آندهای یونی سیلیکونی-کربن، گرافیت و سدیم- استفاده می‌شود. اختلاط متقابل{14}}سیستم حلال برای یکسان سازی مواد نباید انجام شود، زیرا باعث تجمع و کاهش عملکرد باتری می شود. شاندونگ تانفنگ دارای مجموعه کاملی از محصولات دوغاب رسانای نانولوله‌های کربنی بر پایه-آب و روغن{17}}چند-دیواره{18}}است، تأیید سازگاری با کلاسورهای اصلی را تکمیل کرده است، و راهنمای فرآیند کاملی را برای کمک به شرکت‌های باتری در تکمیل فرمولاسیون کارآمد ارائه می‌دهد.