Leitfähige Paste aus Kohlenstoffnanoröhren wird hauptsächlich für leitfähige Additive für Lithiumbatterien (der größte Markt, in dem nur 0,5 %-1,5 % des Kathodenmaterials benötigt werden, um ein effizientes leitfähiges Netzwerk aufzubauen), elektromagnetische Abschirmbeschichtungen (30 dB Abschirmwirkung mit 1 % Zugabe), leitfähige Kunststoffe/Masterbatches (antistatische Verpackungen, Kraftstoffleitungen), Superkondensatoren (Verbesserung der Leistungsdichte) und flexible Elektronik (biegbare leitfähige Schaltkreise) verwendet. Die Vorteile von leitfähigen Additiven aus Kohlenstoffnanoröhren sind erheblich: Die zur Erzielung der gleichen leitfähigen Wirkung erforderliche Menge beträgt nur 1/6 bis 1/2 der Menge herkömmlicher leitfähiger Wirkstoffe, während gleichzeitig die Geschwindigkeitsfähigkeit und die Zyklenlebensdauer verbessert werden. Shandong Tanfeng New Material bietet eine komplette Reihe von Kohlenstoffnanoröhrenpulvern und leitfähigen Pasten mit hoher Reinheit und stabilen Chargen und beliefert jetzt den neuen Energiemarkt in großen Mengen.
1. Leitfähige Additive für Lithiumbatterien: Der größte Anwendungsmarkt
Abschluss:Leitfähige Kohlenstoffnanoröhrenpaste hat ihren höchsten Anwendungsanteil im Bereich der Lithiumbatterien. Für den Aufbau eines effizienten dreidimensionalen leitfähigen Netzwerks ist nur eine Zugabe von 0,5 %-1,5 % erforderlich, was die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Batterie erheblich verbessert.
Die wichtigste und ausgereifteste Verwendung von leitfähiger Paste aus Kohlenstoffnanoröhren ist die Verwendung als leitfähiges Additiv für Lithiumbatterien. Im Gegensatz zu herkömmlichem körnigem leitfähigem Ruß (Super-P) haben Kohlenstoffnanoröhren ein ultra-hohes Seitenverhältnis (bis zu 1000:1 oder höher), wodurch sie eine „Brücke“ zwischen positiven und negativen Elektrodenaktivmaterialien bilden und ein weitreichendes leitfähiges Netzwerk bilden können.
Kernvorteile:
| Vergleichsdimension | Traditioneller leitfähiger Rußzusatz | Leitfähiges Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Additiv |
|---|---|---|
| Zusatzbetrag | 3%-5% | 0.5%-1.5% |
| Leitungseffizienz | Punktkontakt, diskontinuierliches Netzwerk | Linienkontakt, dreidimensionales Netzwerk |
| Innenwiderstand der Batterie | Relativ hoch | Deutlich reduziert |
| Rate-Fähigkeit | Durchschnitt | Stark verbessert |
| Energiedichte | Begrenzt durch die Menge des leitfähigen Zusatzstoffs | Kann den Wirkstoffanteil erhöhen |
Um den gleichen Leiteffekt zu erzielen, beträgt die benötigte Menge an Kohlenstoffnanoröhren nur 1/6 bis 1/2 der Menge herkömmlicher Leitmittel.
Leistung in bestimmten Batteriesystemen:
| Akku-Typ | Wirkung |
|---|---|
| Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LFP). | Reduziert den Innenwiderstand der Batterie erheblich, verbessert die Ladefähigkeit und die Lebensdauer |
| Ternäre (NCM) Batterie | Verbessert die Verarbeitungsleistung der Kathodenelektrode, verhindert Walzenbruch und Pulververlust |
| Lithium-Kobaltoxid-Batterie (LCO). | Kann die Verdichtungsdichte der Kathode auf 4,15 g·cm⁻³ erhöhen und so die Energiedichte verbessern |
GGII prognostiziert, dass bis 2030 Chinas Lieferungen von leitfähigem Kohlenstoffnanoröhren-Additivpulver 41.000 Tonnen erreichen werden, was einer Pastenmarktgröße von 680.000 Tonnen entspricht (berechnet bei 6 % Feststoffgehalt), mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 26,7 % von 2024 bis 2030. Die Entwicklung der Schnellladetechnologie hin zu 4C/6C und neuen Systemen B. halb-Festkörper-/Voll-Festkörper--Batterien, werden die Nachfrage nach leitfähigen Kohlenstoffnanoröhrenpasten weiterhin ankurbeln.
2. Elektromagnetische Abschirmbeschichtungen: Verhindern, dass elektronische Geräte „stören“
Abschluss:Elektromagnetische Abschirmbeschichtungen mit 1 % Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Zusatz können eine Abschirmwirkung von über 30 dB über einen weiten Frequenzbereich erreichen und gleichzeitig umfassende Anforderungen an Haftung, Härte und Salzsprühnebelbeständigkeit erfüllen.
Da elektronische Geräte immer dichter werden, sind elektromagnetische Störungen zu einem großen Problem geworden. - Das „Summen“ Ihres Telefons, wenn es in der Nähe eines Lautsprechers platziert wird, ist ein Ausdruck elektromagnetischer Störungen. Leitfähige Paste aus Kohlenstoffnanoröhren kann als leitfähiger Füllstoff für elektromagnetische Abschirmbeschichtungen dienen, die auf die Innenseite von Gerätegehäusen aufgetragen werden, um elektromagnetische Wellen zu „blockieren“.
Leistungsdaten:
Eine Studie aus dem Jahr 2020 zeigte, dass eine Epoxidharzbeschichtung mit 1 Gew.-% Kohlenstoffnanoröhren und 35 % mit Silber-beschichtetem Kupferpulver eine Gesamtabschirmwirkung von über 30 dB im Frequenzbereich von 14 kHz bis 1,5 GHz erreichte und gleichzeitig Folgendes erfüllte:
| Erfordernis | Leistung |
|---|---|
| Haftung | Klasse 1 |
| Bleistifthärte | 4H |
| Salzsprühbeständigkeit | Keine Blasenbildung, kein Abblättern, keine Risse nach 500 Stunden |
Was bedeutet das?Eine Abschirmwirkung von 30 dB entspricht einer Blockierung von 99,9 % der elektromagnetischen Wellenenergie -, was ausreicht, um die elektromagnetischen Verträglichkeitsanforderungen der meisten elektronischen Geräte zu erfüllen.
Darüber hinaus gibt es eine patentierte Technologie, die einwandige Kohlenstoffnanoröhren mit leitfähigem Polyanilin verbindet, um elektromagnetische Abschirmungsbeschichtungen auf Wasserbasis herzustellen, mit geringeren Produktionskosten und größerer Umweltfreundlichkeit.
3. Leitfähige Kunststoffe/Masterbatches: Kunststoffe „leitfähig“ machen
Abschluss:Leitfähige Kohlenstoffnanoröhrenpasten können vor{0}}dispergiert und zu leitfähigen Masterbatches verarbeitet werden, die dann zu Kunststoffen hinzugefügt werden, um antistatische Verpackungen, Kraftstoffleitungen für Kraftfahrzeuge, Gehäuse für elektronische Produkte und mehr herzustellen.
Kunststoffe sind von Natur aus Isolatoren, aber in vielen Fällen müssen sie leitfähig sein - beispielsweise müssen Gehäuse von Bergbaumaschinen anti-statische Eigenschaften haben und Kraftstoffleitungen in Kraftfahrzeugen müssen antistatisch- sein, um zu verhindern, dass Funken den Kraftstoff entzünden.
Leitfähige Kohlenstoffnanoröhrenpaste kann zunächst mit einer Kunststoffmatrix (z. B. PA6, PA12, PP usw.) gemischt werden, um einen leitfähigen Masterbatch herzustellen, der dann zu Endprodukten spritzgegossen wird. Diese „Masterbatch“-Form macht es für nachgeschaltete Kunden bequemer, - sie müssen das Nanopulver nicht selbst handhaben-; Sie fügen es einfach proportional zu ihren Rohstoffen hinzu.
Zu den Hauptprodukten von Shandong Tanfeng gehören leitfähige Masterbatches aus Kohlenstoffnanoröhren, die im Bereich der leitfähigen Kunststoffe weit verbreitet sind. Ihr Hauptvorteil besteht darin, dass nur 2-3 % Kohlenstoff-Nanoröhrchen hinzugefügt werden müssen, um Kunststoffen eine antistatische Leitfähigkeit (10⁶-10⁹ Ω/Quadrat) zu verleihen.
4. Superkondensatoren und Energiespeicher: Verbesserung der Leistungsdichte
Abschluss:Leitfähige Paste aus Kohlenstoffnanoröhren kann als Elektrodenmaterial oder leitfähiges Additiv für Superkondensatoren verwendet werden und nutzt ihre hohe spezifische Oberfläche und die Vorteile eines eindimensionalen leitfähigen Netzwerks, um die Leistungsdichte deutlich zu verbessern.
Superkondensatoren sind Energiespeichergeräte, die zwischen Batterien und herkömmlichen Kondensatoren liegen und sich durch eine extrem hohe Leistungsdichte (sehr schnelles Laden/Entladen) und eine extrem lange Zyklenlebensdauer (Hunderttausende von Zyklen) auszeichnen. Der Zusatz von Kohlenstoffnanoröhren kann:
Wirkt als leitfähiges Additiv und verringert den Innenwiderstand der Elektrode.
Fungiert als Gerüstmaterial und bildet eine dreidimensionale poröse Struktur.
Mit Aktivkohle, Graphen usw. zusammengesetzt sein, um die spezifische Kapazität zu verbessern.
Eine Graphen/Kohlenstoff-Nanoröhren-Verbundpaste mit hoher Leitfähigkeit wurde speziell im Bereich der Superkondensatoren eingesetzt.
5. Flexible Elektronik und transparente leitfähige Filme: Biegbare „elektronische Tinte“
Abschluss:Leitfähige Kohlenstoffnanoröhrenpaste kann aufgetragen werden, um flexible, transparente, leitfähige Filme für den Einsatz in biegsamen elektronischen Geräten wie Touchscreens und flexiblen Sensoren herzustellen.
Herkömmliche transparente leitfähige Filme verwenden Indium-Zinn-Oxid (ITO)-Material, das den Nachteil hat, dass es spröde ist - und beim Biegen Risse bekommt. Leitfähige Kohlenstoffnanoröhrenpaste kann auf flexible Substrate wie PET aufgetragen werden, um biegsame transparente leitfähige Filme zu bilden.
Die hochleitfähige Graphen/Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Verbundpaste von Shandong Tanfeng hat eine Beschichtungsleitfähigkeit von 400–600 S/cm und verfügt gleichzeitig über eine gute mechanische Flexibilität, wodurch sie für flexible Sensoren, flexible Displays und mehr geeignet ist.
Hochwertige leitfähige Paste auf Wasserbasis-auf Wasserbasis mit nanoskaligen Kohlenstoffnanoröhren-kann auch verwendet werden für:
Sensoren:Nutzung des piezoresistiven Effekts von CNTs zur Herstellung tragbarer Dehnungssensoren.
Nanoröhren-Verbundwerkstoffe:Verleihung leitfähiger Funktionalität an Verbundwerkstoffe durch Füllen oder Beschichten.
6. Shandong Tanfeng Neues Material: Die „Quellenkraft“ der leitfähigen Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Paste
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. kann Kohlenstoffnanoröhrenpulver und leitfähige Pastenprodukte mit einer Reinheit von mindestens 98 % und stabilen Chargen liefern und fungiert so als zentraler Vorlieferant in der Leitpasten-Industriekette.
Der Industrie der Kohlenstoffnanoröhren-Leitpasten liegt vorgelagertes hochwertiges Kohlenstoffnanoröhrenpulver vor. Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. ist genau die „Quelle“ dieser Industriekette.
Überblick über die wichtigsten Vorteile:
| Vorteilsdimension | Die Stärke des neuen Tanfeng-Materials |
|---|---|
| Produktmatrix | Mehrwandiges/einwandiges/doppelwandiges Kohlenstoff-Nanoröhrenpulver, Silizium-{3}Kohlenstoff-Anodenmaterialien, leitfähige Paste |
| Produktreinheit | Größer oder gleich 98 %, gute Chargenkonsistenz |
| Vorbereitungsprozesse | CVD-Verfahren, Lichtbogenentladungsverfahren, Laserablationsverfahren; Multi-Prozesssteuerung |
| Lieferkapazität | 200 Tonnen/Monat; Die erste Phase des Produktionsprojekts ist bereits abgeschlossen |
| Anwendungslayout | Sieben Hauptrichtungen: neue Energiefahrzeuge, fortschrittliche Polymermaterialien, Luft- und Raumfahrt, Schienenverkehr, Windkraft, Wasserstoff-Energiespeicherung |
Die Produkte des Unternehmens wurden auf internationalen Ausstellungen wie CHINAPLAS präsentiert. Es kann sowohl leitfähige Pastenprodukte auf NMP-- als auch auf Wasserbasis-bereitstellen, die sich durch gute Fließfähigkeit, stabile Dispersion und Benutzerfreundlichkeit für Kunden auszeichnen.
Zusammenfassung: Kurzer Überblick über die fünf Hauptanwendungen von leitfähiger Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Paste
| Anwendungsbereich | Kernfunktion | Typischer Zusatzbetrag | Schlüsseleffekt |
|---|---|---|---|
| Leitfähiges Additiv für Lithiumbatterien | Baut ein dreidimensionales leitfähiges Netzwerk auf | 0.5%-1.5% | Reduzierter Innenwiderstand, verbesserte Geschwindigkeitsfähigkeit |
| Elektromagnetische Abschirmbeschichtung | Absorbiert/reflektiert elektromagnetische Wellen | 1%-5% | 30 dB Schirmdämpfung |
| Leitfähiger Kunststoff/Masterbatch | Verleiht Kunststoffen antistatische Eigenschaften | 2%-5% | Erfüllt ESD-Anforderungen |
| Superkondensator | Reduziert den Innenwiderstand und verbessert die Leistungsdichte | 1%-5% | Erhöhte Leistungsdichte |
| Flexibles elektronisches Gerät | Biegbare transparente leitfähige Schicht | Beschichtungsauftrag | Leitfähigkeit von 400–600 S/cm |
Zusammenfassung in einem-Satz:Der Kernwert leitfähiger Kohlenstoffnanoröhrenpasten besteht darin, mit minimalem Zusatz - einen enormen Leistungssprung zu erzielen, sei es in Batterien, Beschichtungen oder Kunststoffen. Shandong Tanfeng New Material liefert mit einer Produktionskapazität von 200 Tonnen/Monat und einer Reinheit von mindestens 98 % hochwertige Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Rohstoffe für diese fünf Hauptanwendungsszenarien.