NMP System Oil-Hersteller von leitfähigen Pasten auf Kohlenstoffnanoröhrenbasis

Kapitel 1: Was ist eine leitfähige Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Paste auf Ölbasis?

Im Bereich der leitfähigen Additive für Lithiumbatterien ist die ölbasierte CNT-Leitpaste die am weitesten verbreitete Anwendungsform. Es handelt sich um ein flüssiges leitfähiges Additivprodukt, das durch gleichmäßiges Dispergieren von CNTs in N-Methylpyrrolidon (NMP) als Lösungsmittel entsteht.

Warum heißt es „öl-basiert“? Da NMP ein organisches Lösungsmittel mit hydrophoben und lipophilen Eigenschaften ist, wird diese Art von Paste als ölbasierte oder ölige leitfähige Paste bezeichnet. Im Gegensatz dazu verwenden wasserbasierte Pasten Wasser als Lösungsmittel.

Zu den Kernbestandteilen der ölbasierten CNT-Leitpaste gehören:

Kohlenstoffnanoröhren:Der leitfähige Kern, bei dem es sich um einwandige oder mehrwandige Rohre handeln kann.

NMP-Lösungsmittel:Das Dispersionsmedium macht typischerweise 80–97 % der Zusammensetzung aus.

Dispergiermittel:Verhindert die Agglomeration von CNTs wie PVP.

PVDF:Ein Bindemittel,-das einigen Pasten vorab hinzugefügt wird.

Kapitel 2: Kernvorteile von Paste auf Öl--Basis

2.1 Perfekte Kompatibilität mit dem PVDF-System

Der größte Vorteil einer ölbasierten Paste liegt in ihrer natürlichen Kompatibilität mit dem gängigen PVDF-Bindemittelsystem, das in Lithiumbatteriekathoden verwendet wird. PVDF (Polyvinylidenfluorid) lässt sich nur in polaren organischen Lösungsmitteln wie NMP lösen und ist in Wasser unlöslich. Daher ermöglicht die Verwendung einer CNT-Paste auf Öl--Basis ein direktes Mischen mit der PVDF-Lösung, ohne dass zusätzliche Formulierungsanpassungen erforderlich sind. In der öligen einwandigen CNT-Leitpaste von Shandong Tanfeng beträgt der PVDF-Gehalt 2 ± 0,1 Gew.-%, wirkt synergetisch mit NMP und CNTs und kann direkt im Schlammmischprozess verwendet werden.

2.2 Gute Dispersionsstabilität und starke Chargenkonsistenz

Die Verbreitung von CNTs ist eine anerkannte Herausforderung in der Branche. Durch die sinnvolle Auswahl von Dispergiermitteln und die Optimierung des Herstellungsprozesses kann das ölbasierte System einen einzigen Dispersionszustand von CNTs erreichen. In einer mehrwandigen CNT-Paste auf Öl--Basis mit Natrium-4-styrolsulfonat als Dispergiermittel liegen die mehrwandigen CNTs in einer Einzeldispersionsform vor, neigen nicht zur Agglomeration, haben stabile physikalisch-chemische Eigenschaften, können lange gelagert werden und neigen nicht zur Schichtbildung.

2.3 Ausgereifter Prozess, anpassbar an bestehende Produktionslinien

Eine Paste auf Öl--Basis kann direkt im Schlammmischprozess von Systemen auf Öl--Basis verwendet werden, und die CNTs werden nach der Beschichtung gleichmäßig in den Elektrodenblättern verteilt. Für Zellhersteller, die bereits NMP-Rückgewinnungssysteme etabliert haben, bedeutet dies geringe Umstellungskosten und kurze Einführungszyklen.

2.4 Hervorragende elektrochemische Leistung

Eine Paste auf Ölbasis-kann ein effizientes leitfähiges Netzwerk in Lithiumbatterien bilden, den Innenwiderstand der Batterie verringern, die Speicherleistung bei hohen{1}Temperaturen verbessern sowie die Zyklenlebensdauer und die Geschwindigkeitsfähigkeit verbessern. Die empfohlene Zugabemenge der öligen CNT-Paste mit wenigen Wänden beträgt nur 0,5–0,8 % des Kohlenstoffgehalts, wodurch eine deutliche Leistungsverbesserung erreicht wird.

Kapitel 3: Technische Schlüssel: Dispergiermittel und Vorbereitungsprozess

3.1 Auswahl des Dispergiermittels

Das Dispergiermittel ist die wichtigste technische Barriere einer ölbasierten Paste. Das Unternehmen beherrscht die gesamte-Kerntechnologie der CNT-Pastenherstellung und verfügt über die einzigartige Technologie zur selbst-Herstellung von Dispergiermitteln. Zu den verwendeten Dispergiermitteln gehören verschiedene Kombinationen wie Polyvinylpyrrolidon (PVP), Cetyltrimethylammoniumbromid und Cellulosehydroxypropylmethylether. In einwandigen CNT-Ölpasten muss das Verhältnis von Dispergiermittel zu einwandiger CNT-Mischung genau kontrolliert werden, um den besten Dispersionseffekt zu erzielen.

3.2 Vorbereitungsprozess

CNT-Pasten auf Öl--Basis werden in der Regel unter Verwendung von CNTs hergestellt, die mit der Methode der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) als Rohmaterialien hergestellt werden, und zwar durch Prozesse wie Vor-Dispergierung, Perlenmahlen und Formulierungsanpassung. Mithilfe eines dualen Zirkulationssystems und einer Online-Überwachung der Pastenviskosität werden CNTs in mehreren Schritten hinzugefügt, wodurch die Spitzenviskosität von CNT-Pasten mit hohem -Feststoffgehalt-effektiv reduziert und die Verarbeitbarkeit von Pasten mit hohem -Feststoffgehalt- verbessert wird.

3.3 Steuerung wichtiger Prozessparameter

Kapitel 4: Einwandig oder mehrwandig: Zwei Möglichkeiten für ölbasierte Paste

4.1 Mehrwandige Tubenölpaste: Die Wahl hinsichtlich Kosten-Effektivität

Die mehrwandige CNT-Ölpaste verfügt über eine ausgereifte Technologie und ist relativ kostengünstig. Mehrwandige CNTs bestehen aus mehreren konzentrisch ineinander verschachtelten Graphenschichten mit 2–50 Schichten, einem Durchmesserbereich von 6–500 nm und einer Länge von 1–30 μm.

Die 40-60 nm mehrwandige ölige CNT-Paste mit einer Rohrlänge von 3–15 μm weist hervorragende mechanische, elektrische und thermische Eigenschaften auf und wird häufig in leitfähigen Additiven für Lithiumbatterien, Polymeradditiven, Sensoren und anderen Bereichen verwendet.

4.2 Einwandige Tuben-Ölpaste: Die beste Wahl für die Leistung

Einwandige CNTs werden durch Rollen einer einzelnen Graphenschicht gebildet und weisen weniger Rohrwandfehler, einen kleineren Durchmesserverteilungsbereich (1–2 nm) und eine extrem hohe Gleichmäßigkeit und Stabilität auf.

Die elektrische Leitfähigkeit von einwandigen Rohren ist deutlich besser als die von mehrwandigen Rohren. Aufgrund ihrer überlegenen elektrischen Leitfähigkeit können einwandige Röhren in geringeren Mengen hinzugefügt werden, was Batterieherstellern dabei hilft, den Anteil des Aktivmaterials der positiven Elektrode zu erhöhen und die Energiedichte zu verbessern.

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, eine Viskosität von höchstens 4.500 mPa·s und eine Haltbarkeitsdauer von bis zu 365 Tagen.

4.3 Wenige-ummauerte Röhren: Ein Mittelweg

Nur wenige-wandige CNTs (2-5 Schichten) liegen zwischen ein-wandigen und mehr-wandigen Röhren und vereinen einige der Vorteile beider. Die ölbasierte, dünnwandige CNT-Leitpaste F21-01 hat einen Rohrdurchmesser von 4–8 nm, eine Rohrlänge von 60–200 μm, eine spezifische Oberfläche von 400–700 m²/g, einen Feststoffgehalt von 3,60 ± 0,10 %, eine Viskosität von weniger als oder gleich 10.000 mPa·s und einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als oder gleich 1.000 ppm, Metallverunreinigungen Fe kleiner oder gleich 5 ppm und magnetische Niederschläge kleiner oder gleich 0,2 ppm.

Kapitel 5: Marktlandschaft - Inländische Unternehmen beschleunigen ihr Layout

5.1 Technologischer Durchbruch und inländische Substitution

Der Markt für hochwertige einwandige CNT-Ölpasten wurde lange Zeit von ausländischen Unternehmen monopolisiert. Allerdings beschleunigen inländische Unternehmen in den letzten Jahren ihren Durchbruch.

Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von neuem einwandigem CNT-Pulver und seinen leitfähigen Pasten, zu den Produkten gehört auch leitfähige Paste auf NMP-Ölbasis. Die vom Unternehmen selbst-entwickelten einwandigen CNTs haben ein um eine Größenordnung höheres Seitenverhältnis mit IG/ID > 100 und durchbrechen damit den Engpass der inländischen Massenproduktionstechnologie. Die Technologie für mehrwandige CNT-Ölpasten ist relativ ausgereift, und es wurden erfolgreich ölleitende Pastenprodukte mit niedriger-Viskosität, hohem-Feststoffgehalt, hoher-Reinheit, hoher-Spannungsbeständigkeit und hoher-Stabilität entwickelt. Shandong Tanfeng hat eine Massenproduktion erreicht. Im Vergleich zu CNTs ähnlicher -Art bietet es Vorteile hinsichtlich der Reinheitskontrolle, des Schichtwiderstands, des Batterieinnenwiderstands, der Leistung bei hohen Raten und der Entladeleistung bei niedrigen Temperaturen.

Kapitel 6: Die Vorteile von Shandong Tanfeng - Umfassende Kontrolle von der Formulierung bis zum Prozess

Als Hersteller von ölbasierten CNT-Leitpasten spiegeln sich unsere Hauptvorteile in den folgenden Aspekten wider:

Erstens: Eigen-Design und Vorbereitung von Katalysatoren.Bei der Herstellung von CNT-Produkten kommt hauptsächlich das Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) zum Einsatz, und der technische Schlüssel liegt in der Formulierungs- und Vorbereitungstechnologie des Katalysators. Wir verfügen über selbst-entwickelte Katalysatorvorbereitungstechnologien für Katalysatoren auf Eisen-, Kobalt- und Nickelbasis-und deren entsprechende Träger, die die kontinuierliche Verbesserung und Leistungsoptimierung von CNT-Produkten gewährleisten können.

Zweitens: Selbst-Synthese von Dispergiermitteln.Das Dispergiermittel ist die wichtigste technische Barriere einer ölbasierten Paste. Wir verfügen über die einzigartige Technologie zur selbst-Herstellung von Dispergiermitteln, die umfassende Vorteile bei der Kontrolle von Feuchtigkeit und Verunreinigungen, dem Gleichgewicht zwischen Reinheit und Leitfähigkeit und der Regulierung der rheologischen Stabilität bietet.

Drittens, maßgeschneiderte Formulierungsfähigkeit.Unterschiedliche Kunden und unterschiedliche Batteriesysteme haben unterschiedliche Anforderungen an Leitpaste. Wir können Parameter wie den CNT-Typ, den Feststoffgehalt und die Viskosität entsprechend dem Kathodenmaterialsystem des Kunden (ternärer Hochnickel, Lithiumeisenphosphat usw.) und den Prozessanforderungen anpassen und so maßgeschneiderte Ölpastenprodukte bereitstellen.

Viertens: Qualitätskontrollsystem für den gesamten -Prozess.Von der Katalysatorvorbereitung über die CNT-Synthese und Reinigung bis hin zur Pastendispergierung verfügen wir über die gesamte Produktionskette-. Der Feuchtigkeitsgehalt wird auf 1.000 ppm kontrolliert, Metallverunreinigungen Fe auf weniger als oder gleich 5 ppm, magnetische Ausfällungsstoffe auf weniger als oder gleich 0,2 ppm, wodurch die Konsistenz der Produktcharge gewährleistet wird.

Fünftens die Fähigkeit zur kontinuierlichen Technologieiteration.Wir verfolgen die technologischen Grenzen der Branche genau. Von mehrwandigen Rohren über wenigwandige Rohre bis hin zu einwandigen Rohren wird unsere Produktmatrix kontinuierlich erweitert. Die einwandige CNT-Ölpaste mit hohem-Aspekt-verhältnis und hoher{7}}Reinheit hat eine Massenproduktion erreicht, mit IG/ID > 100 und einer Leistung, die mit international fortgeschrittenen Niveaus vergleichbar ist.

Kapitel 7: Öl-basierte Paste im Vergleich zu wasserbasierter-Paste: Eine Tabelle, um zu verstehen, wie man wählt

Auswahlvorschlag:Hersteller von Energiebatterien, die bereits über ein NMP-Rückgewinnungssystem verfügen, sollten ölbasierte Pasten priorisieren; Neu gebaute Produktionslinien oder Regionen mit strengen Umweltauflagen wie EU-Exporte können wasserbasierte Lösungen in Betracht ziehen.

Kapitel 8: Fazit

Leitfähige CNT-Paste auf Öl--Basis ist die gängige Wahl im aktuellen Bereich der leitfähigen Zusatzstoffe für Lithiumbatterien. Es verwendet NMP als Lösungsmittel und CNTs als leitfähige Phase, ist perfekt mit dem PVDF-System kompatibel und verfügt über ausgereifte Prozesse, stabile Dispersion und hervorragende elektrochemische Leistung.

Einwandige Tubenölpasten werden aufgrund ihrer höheren elektrischen Leitfähigkeit und geringeren Zugabemenge zur ersten Wahl für High-End-Batterien. mehrwandige Tuben-Ölpasten nehmen mit ihrem ausgereiften Kosten-vorteil den Hauptmarktanteil ein. Da inländische Unternehmen wie Shandong Tanfeng technologische Durchbrüche erzielen, beschleunigt sich der Lokalisierungsprozess von ölbasierten CNT-Leitpasten.

Wenn Sie auf der Suche nach einer leitfähigen CNT-Paste auf Ölbasis sind oder mehr über die Anwendungslösungen von ein- oder mehrwandigen Ölpasten in Ihrem Batteriesystem erfahren möchten, können Sie sich gerne an uns wenden. Als professioneller Hersteller bietet Shandong Tanfeng eine vollständige Produktmatrix vom Pulver bis zur Paste und trägt so dazu bei, die Leistung Ihrer Batterie kontinuierlich zu verbessern.