Il-pejst konduttiv tan-nanotubu tal-karbonju huwa addittiv konduttiv indispensabbli għall-preparazzjoni tal-elettrodu tal-batterija tal-litju. Ir-rotta tas-solvent għall-pejst hija maqsuma fis-sistema tradizzjonali bbażata fuq l-NMP-żejt-ibbażat u s-sistema emerġenti bbażata fuq l-ilma-. Aktar u aktar manifatturi tal-batteriji qed jibdew jinvestigaw: is-solvent NMP se jiġi sostitwit kompletament? X'inhu l-progress attwali tas-sistema bbażata fuq l-ilma-fil-qasam tal-batterija tal-litju? Liema rotta tal-proċess għandha taqbel mal-pejst konduttiv tan-nanotubu tal-karbonju? Bl-implimentazzjoni tal-kontroll globali tal-VOC u r-regolamenti tal-batteriji tal-UE, l-għażla tar-rotta tas-solvent saret kwistjoni ewlenija fl-ippjanar tal-linja ta 'produzzjoni u l-iterazzjoni tal-formulazzjoni. Dan l-artikolu, flimkien mal-prattika tal-produzzjoni tal-massa, janalizza oġġettivament it-tendenza ta 'sostituzzjoni tal-NMP, l-istatus attwali tal-industrijalizzazzjoni tal-proċess ibbażat fuq l-ilma-, u jipprovdi soluzzjonijiet ta' adattament tal-pejst konduttiv CNT.
1. Is-Solvent NMP Għandu Xejra ta' Sostituzzjoni fit--Tul, iżda Ma Jista' Jiġi Eliminat Kompletament fi żmien Qasir
Kostrett minn regolamenti ambjentali u spejjeż ta 'rkupru, NMP jiffaċċja tendenza ta' sostituzzjoni kontinwa; madankollu, limitat mill-istabbiltà ta' materjali ta' katodu NCM ta'-nikil għoli, mudell ta' "rotot ibbażati fuq iż-żejt-ibbażat fuq l-ilma-li jikkoeżistu-tul ta' żmien twil" se jifforma f'terminu medju sa twil, aktar milli sostituzzjoni kompluta ta' darba-.
NMP (N-methylpyrrolidone) huwa solvent iddedikat għas-sistema li jgħaqqad PVDF u huwa wkoll il-mezz ta' dispersjoni għall-pejst konduttiv CNT tradizzjonali bbażat fuq iż-żejt-. Ir-regolamenti REACH tal-UE u l-politiki domestiċi ta' kontroll tal-VOC it-tnejn jelenkaw l-NMP bħala sustanza ta' tħassib kbir. Kwistjonijiet bħat-tossiċità riproduttiva tagħha, investiment għoli f'tagħmir ta 'rkupru, u ċaqliq fil-prezz tal-materja prima qed iġġiegħel lill-industrija tfittex alternattivi.
Madankollu, ir-realtà tal-industrijalizzazzjoni hija ugwalment ċara: materjali NCM għolja-nikil huma suxxettibbli għall-estrazzjoni tal-litju u x-xoljiment tal-metall ta 'transizzjoni mal-kuntatt mal-ilma, jissaddad il-kollettur tal-kurrent tal-aluminju. Pejsts ibbażati fuq l-ilma-għall-elettrodi ħoxnin ta'-kompattazzjoni għolja huma aktar suxxettibbli għall-qsim tal-folja tal-elettrodu. Bosta kumpaniji ewlenin tal-batteriji jadottaw strateġija ta' bidla gradwali: linji ta' produzzjoni ta' anodi u LFP jipprijoritizzaw il-konverżjoni bbażata fuq l-ilma-, filwaqt li linji ta' produzzjoni ta' enerġija għolja-nikil iżommu l-proċess ibbażat fuq iż-żejt-NMP-ibbażat.
Tqabbil kwantitattiv ta' NMP-Sistema Ibbażata fuq Żejt-u Sistema Ibbażata-Ilma
| Dimensjoni ta' Tqabbil | NMP-Sistema Ibbażata fuq Żejt-(Pejst Konduttiv CNT Ibbażat-Żejt) | Sistema Ibbażata fuq l-Ilma-(Paste Konduttiv CNT Ibbażat fuq l-Ilma) | Impatt Industrijali |
|---|---|---|---|
| Solvent tal-qalba | NMP solvent organiku | Ilma dejonizzat | Ibbażat fuq l-ilma-inaqqas b'mod sinifikanti l-ispiża tal-akkwist tas-solvent |
| Tqabbil Binder | PVDF | CMC/SBR, aċidu poliakriliku bbażat fuq l-ilma- | Is-sistemi tal-legaturi ma jistgħux jitħalltu arbitrarjament |
| Pressjoni Ambjentali | Għoli, jeħtieġ tagħmir kbir ta 'rkupru | Baxx, emissjonijiet VOC imnaqqsa b'mod sinifikanti | Impjanti tal-batteriji li jesportaw barra jippreferu r-rotta bbażata fuq l-ilma- |
| Stabbiltà tal-pejst | Perjodu ta 'ħażna twil, CNTs mhux suxxettibbli għall-agglomerazzjoni | Sensittiv għall-pH, jeħtieġ dispersant CNT dedikat | Id-debugging tal-formulazzjoni tal-pejst ibbażat fuq l-ilma-għandu limitu ogħla |
| Materjali tal-Katodu Adattati | LFP, firxa sħiħa ta 'NCM/NCA | Matura għal LFP; high-nikil NCM għadu qed jiġi vverifikat kontinwament | L-NCM tal-qawwa-high-end għadu juża sistema bbażata fuq NMP- |
| Kisi Tnixxif Konsum ta 'Enerġija | Għoli, teħtieġ sistema ta 'rkupru tas-solvent | Relattivament baxx, jiffranka l-investiment ta 'rkupru NMP | Linji ġodda ta' produzzjoni għall-ħażna tal-enerġija għandhom vantaġġ fl-ispiża b'soluzzjonijiet ibbażati fuq l-ilma- |
| CNT Diffikultà ta' Dispersjoni | Moderat, CNTs għandhom kompatibilità eċċellenti | Relattivament għoli, CNTs huma idrofobiċi u suxxettibbli għall-agglomerazzjoni | Jeħtieġ pejst konduttiv CNT bbażat fuq l-ilma-dedikat ittrattat minn qabel tal-manifattur-- |
Referenza:Xjenza u Teknoloġija tal-Ħażna tal-Enerġijareviżjoni tal-industrija u data tal-proċess disponibbli pubblikament mill-fabbriki tal-batteriji tal-ewwel-saff. Ħafna kumpaniji jonqsu fil-konverżjoni tagħhom minħabba li jużaw direttament il-pejst konduttiv CNT ibbażat fuq iż-żejt-sistemi bbażati fuq l-ilma, li jirriżulta fi flokulazzjoni, sedimentazzjoni, u nuqqas li jibnu netwerk konduttiv. Shandong Tanfeng żviluppa b'mod indipendenti CNT pejsts konduttivi adattati għaż-żewġ sistemi: il-pejst ibbażat fuq iż-żejt-jikkontrolla b'mod strett l-indikaturi tal-umdità; il-pejst ibbażat fuq l-ilma tuża t-teknoloġija tal-modifika tal-wiċċ CNT biex ittejjeb l-idrofobiċità u tnaqqas ir-riskju ta 'agglomerazzjoni.
2. L-Istatus Attwali ta' Applikazzjoni ta' Sistemi Ibbażati fuq l-Ilma fil-Batteriji tal-Lithium
Il-proċess ibbażat fuq l-ilma-għall-anodi tal-batterija tal-litju ġie popolarizzat bis-sħiħ; Il-katodi LFP kisbu penetrazzjoni tal-produzzjoni tal-massa fuq skala żgħira-; ir-rotta bbażata fuq l-ilma għall-katodi NCM ta'-nikil għoli għadha fl-istadju pilota u ta' verifika ta' lott-żgħar, b'ċiklu ta' avvanz tekniku li għadu meħtieġ qabel l-industrijalizzazzjoni fuq skala kbira-.
2.1 Anodi Ibbażati fuq l-Ilma-(Anodi tal-Graphite/Silikon-Karbonju): Applikazzjoni Maturi-Skala Kbira
L-anodi tal-grafita ilhom jadottaw b'mod wiesa 's-sistema CMC+SBR ibbażata fuq l-ilma-, u l-pejst konduttiv CNT ibbażat fuq l-ilma huwa użat ħafna. F'sistemi ta' anodi tal-grafita konvenzjonali, il-proċess ibbażat fuq l-ilma-huwa teknikament stabbli b'rendiment kontrollabbli. Il-batteriji domestiċi tal-ħażna tal-enerġija u l-anodi tal-batteriji b'żewġ-roti huma kważi kompletament ibbażati fuq l-ilma-.
Ix-xenarju għas-silikon-anodi komposti tal-karbonju huwa differenzjat b'mod ċar: il-karbonju-ordinarju tas-silikon jista' jipprova s-sistema bbażata fuq l-ilma-; anodi b'kontenut għoli ta'-silikon-aktar spiss jużaw is-soluzzjoni bbażata fuq iż-żejt-NMP- biex itaffu l-idroliżi tal-partiċelli tas-silikon u t-tħassir taċ-ċiklu.
2.2 Ilma-Katodi LFP Ibbażati: Penetrazzjoni ta' Produzzjoni tal-Massa Sod
LFP għandu stabbiltà kimika eċċellenti u reżistenza għall-idroliżi eċċellenti, li jagħmilha l-aħjar punt ta' dħul għall-proċess tal-katodu bbażat fuq l-ilma-. Bosta manifatturi ta 'batteriji tal-ħażna tal-enerġija jippjanaw direttament soluzzjonijiet ta' katodu bbażati fuq l-ilma- għal linji ta 'produzzjoni ġodda, flimkien ma' pejst konduttiv CNT ibbażat fuq l-ilma dedikat-, li effettivament inaqqas l-investiment tat-tagħmir NMP u l-ispejjeż ambjentali ta 'tħaddim u manutenzjoni. Ir-restrizzjonijiet attwali huma kkonċentrati fuq il-proċess tat-tnixxif tal-folja tal-elettrodu tal-kisi oħxon u l-kontroll tal-flessibbiltà tal-folja tal-elettrodu.
2.3 Katodi NCM tan-Nikil Ibbażat fuq l-Ilma-Għoli-: Għadhom Mhux Prodott bil-Massa
Materjali NCM ta'-nikil għoli għandhom attività kimika għolja. Mal-kuntatt mal-ilma, iseħħu reazzjonijiet sekondarji, li jikkawżaw żieda qawwija fl-alkalinità tad-demel likwidu, korrużjoni tal-fojl tal-aluminju, u tnaqqis fil-ħajja taċ-ċiklu taċ-ċelluli. Bħalissa, l-industrija prinċipalment ittaffi d-difetti permezz ta 'kisi tal-materjal, addittivi buffer pH, u binders ġodda bbażati fuq l-ilma-, iżda r-rendiment ġenerali u l-ħajja taċ-ċiklu għadhom ma jistgħux jaqblu mar-rotta NMP matura. Il-batteriji tal-qawwa tal-vetturi tal-passiġġieri ta' livell għoli-mhux se jaqilbu malajr għal katodi-ibbażati fuq l-ilma għalissa.
Punti Ewlenin tal-Uġigħ tal-Proċess Ibbażat-l-Ilma
In-natura idrofobika tas-CNTs tfisser trab ordinarju li jidħol direttament fl-ilma faċilment agglomerati; trid tintuża pejst konduttiv CNT ibbażat fuq l-ilma-personalizzat.
It-tensjoni tal-wiċċ ogħla tal-ilma tagħmel il-folji tal-elettrodi miksija oħxon-suxxettibbli għal tnixxif irregolari, qsim, u twaqqiegħ tal-materjal.
Ir-reoloġija tad-demel likwidu hija sensittiva għat-temperatura u l-pH, b'tieqa dejqa tal-kontroll tal-produzzjoni.
Shandong Tanfeng ottimizza formulazzjonijiet ta 'pejst konduttiv CNT bbażati fuq l-ilma-għal xenarji ta' batteriji tal-litju bbażati fuq l-ilma-, ipprovda firxiet rakkomandati ta 'adattament tal-pH, tnaqqas il-ġelazzjoni tad-demel likwidu u kwistjonijiet ta' saffi, u tgħin lill-kumpaniji tal-batteriji jqassru ċ-ċiklu ta 'debugging tal-proċess.
3. Kif Tqabbel il-Pejst Konduttiv tan-Nanotubi tal-Karbonju mar-Rotta tas-Solvent? Gwida Prattika tal-Għażla
Ladarba tiġi ddeterminata r-rotta tas-solvent, is-sistema tal-pejst konduttiv CNT trid taqbel magħha kif xieraq. It-taħlit ta' pejsts ibbażati fuq-żejt u-ibbażat fuq l-ilma b'mod arbitrarju huwa pprojbit; għandha tingħata prijorità lill-konferma tas-sistema ta 'kompatibilità tal-pejst mal-manifattur tal-materja prima.
Xenarju 1: Il-Linja tal-Produzzjoni Żomm Proċess Ibbażat fuq Żejt-NMP-Ibbażat (Enerġija Ternarja, Batteriji Għoli-Nikil, Anodi-Silikon Għoli)
Rakkomandat:Pejst konduttiv CNT ibbażat fuq NMP-żejt-.
Vantaġġi:Is-CNTs huma mxerrda għal kollox, il-ħażna tal-pejst hija stabbli, kompatibbli mal-binder PVDF, adattat għat-tipi kollha ta 'materjali tal-katodu, u n-netwerk konduttiv jaħdem b'mod stabbli. Il-pejst konduttiv CNT ibbażat fuq iż-żejt ta 'Shandong Tanfeng jikkontrolla b'mod strett l-umdità Inqas minn jew ugwali għal 1500 ppm biex tevita ġelation PVDF, li tagħmilha adattata għal 4680 produzzjoni tal-massa tal-batterija ta' qawwa ċilindrika kbira u għolja -.
Xenarju 2: Linja ta' Produzzjoni Jippjana Rotta Ibbażata fuq l-Ilma-(Ħażna tal-Enerġija LFP, Anodi tal-Graphite, Kisi Anti-Statiku)
Rakkomandat:Pejst konduttiv CNT ibbażat fuq l-ilma-.
Trid tagħżel grad dedikat tal-wiċċ-litju-batterija-modifikat; Trab CNT m'għandux ikun imxerred direttament fl-ilma mill-klijent. Il-pejst konduttiv CNT ibbażat fuq l-ilma-Shandong Tanfeng juża sistema ta 'dispersjoni żviluppata waħedha-, u telimina l-ħtieġa li l-klijenti jixtru ammonti kbar addizzjonali ta' dispersant. Huwa kompatibbli mas-sistemi ta 'legaturi bbażati fuq l-ilma-CMC/SBR, li jissodisfaw it-tnaqqis tal-ispejjeż u l-ħtiġijiet ta' produzzjoni li ma jagħmlux ħsara lill-ambjent tal-batteriji tal-ħażna tal-enerġija.
Żbalji Komuni tal-Għażla
Jemmen li "pejst ibbażat fuq l-ilma-hija irħas" u twaħħal il-linji tal-produzzjoni bl-addoċċ, injora l-ispejjeż tad-debugging tal-proċess u t-telf tar-rendiment.
Żieda diretta ta' pejst konduttiv CNT ibbażat fuq iż-żejt-ma' tankijiet tat-taħlit ibbażati fuq l-ilma-, li tikkawża flokulazzjoni u skrappjar tad-demel likwidu.
L-użu ta 'trab CNT ordinarju f'sistemi bbażati fuq l-ilma-, li jirriżulta f'dispersjoni insuffiċjenti, żieda fl-ammont ta' żieda, u reżistenza interna ogħla.
4. Tbassir tal-Iżvilupp tar-Rotot tal-Industrija u Rakkomandazzjonijiet għall-Implimentazzjoni tal-Fabbrika
Fi żmien qasir (3-5 snin), is-sistema NMP ibbażata fuq iż-żejt-u s-sistema bbażata fuq l-ilma-se jiżviluppaw b'mod parallel. Il-ħażna tal-enerġija u l-batteriji tat-trasport ta'-veloċità baxxa qed jaċċelleraw il-konverżjoni għal-ibbażat fuq l-ilma; Il-batteriji tal-qawwa tal-vetturi tal-passiġġieri high-għadhom prinċipalment jużaw il-proċess ibbażat fuq iż-żejt-. Linji ta 'produzzjoni ġodda huma avżati biex jirriżervaw spazju ta' konverżjoni ta 'kompatibilità ta' linja doppja.
Għal kumpaniji tal-enerġija ġodda li jippjanaw titjib fil-formulazzjoni jew titjib fil-linja tal-produzzjoni, jistgħu jiġu referenzjati l-ideat ta’ implimentazzjoni li ġejjin:
Differenzjazzjoni tal-pożizzjonament tal-prodott:Għal prodotti li jiffokaw fuq il-ħażna tal-enerġija u l-LFP, ipprijoritizza r-rotta bbażata fuq l-ilma-u qabbad ma' kampjuni ta' pejst konduttiv CNT ibbażat fuq l-ilma-; għal high-high-end high-nikil power and high-silicon anodes, kompli ottimizza s-sistema bbażata fuq NMP-żejt-ibbażat fuq żmien qasir.
Ittestjar simultanju tal-materjal:Meta tikkonverti r-rotta tas-solvent, il-binder u l-pejst konduttiv CNT għandhom jgħaddu minn ttestjar tal-gradjent fl-istess ħin; materja prima waħda m'għandhiex tinbidel waħedha.
Intrabat mal-manifatturi tal-pejst 正规 bil-quddiem:Itlob kampjuni żgħar tas-sistema korrispondenti biex tivverifika l-istabbiltà tal-pejst, ir-reżistività tal-elettrodu, u l-prestazzjoni taċ-ċiklu taċ-ċelluli.
Shandong Tanfeng New Material, bħala manifattur professjonali tal-pejst konduttiv CNT, simultanjament massa-jipproduċi NMP-żejt ibbażat fuq NMP-pejst konduttiv CNT ibbażat u pejst konduttiv CNT ibbażat fuq l-ilma-, li jkopri l-kategoriji MWCNT u FWCNT. Ibbażat fuq is-sistema tal-batterija tal-klijent u r-rotta tas-solvent tal-linja ta 'produzzjoni eżistenti, jistgħu jipprovdu gwida għall-ittestjar tal-kampjun u proċess ta' dispersjoni, li joffru soluzzjoni ta 'one-stop għall-għażla tal-pejst konduttiv CNT, kompatibilità tal-pejst, u kwistjonijiet ta' agglomerazzjoni ta 'dispersjoni.