Комбинација угљеничних наноцеви и композитних колектора струје постаје важан истраживачки правац за смањење тежине, високу густину енергије и структурну оптимизацију литијум-јонских батерија. Како се технологија композитних колектора струје постепено примењује на батерије за напајање, батерије за складиштење енергије и нове системе батерија, ограничења традиционалних металних колектора струје у погледу тежине, везивања интерфејса и механичке флексибилности привукла су више пажње. Увођењем проводних материјала угљеничних наноцеви може се побољшати проводна мрежа функционалног слоја композитног колектора струје, може се оптимизовати веза између металног слоја и основног филма, а за електроде батерија може се обезбедити стабилнији пут за транспорт електрона.
У дизајну материјала композитних струјних колектора, прах угљеничних наноцеви, проводна суспензија угљеничних наноцеви и угљеничне наноцеви са различитим пречникима цеви и односом ширине, респективно, играју улогу у конструкцији проводне мреже, припреми премаза и регулацији перформанси интерфејса. Како одабрати одговарајуће материјале за угљеничне наноцеви, контролисати стање дисперзије и балансирати проводљиве перформансе са захтевима обраде премаза су питања на која произвођачи композитних колектора струје и особље за истраживање и развој материјала за батерије морају да се фокусирају.
И. Шта је композитни струјни колектор? Зашто су потребне угљеничне наноцеви?
Композитни струјни колектори користе композитну структуру полимерног основног филма и металног проводног слоја како би смањили тежину колектора струје док балансирају проводљивост и механичке перформансе, а угљеничне наноцеви могу даље да учествују у дизајну својих проводних функционалних слојева.
Традиционални колектори струје литијумских батерија углавном користе бакарну фолију и алуминијумску фолију. Бакарна фолија се користи за аноде и алуминијумска фолија за катоде, са добром проводљивошћу и зрелошћу обраде, али чисте металне фолије и даље имају простора за оптимизацију у погледу тежине, флексибилности и специфичних сигурносних дизајна.
Композитни струјни колектори обично користе полимерне филмове као што су ПЕТ, ПП или ПИ као подлоге, формирајући металне проводне слојеве на обе стране основног филма кроз процесе као што су вакуумско испаравање, магнетронско распршивање и галванизација.
Типична структура се може разумети као:
Средњи слој:ПЕТ, ПП или друге полимерне фолије за подршку.
Проводни слој:Бакарни или алуминијумски слојеви настали процесима метализације.
Функционални премаз:Проводни материјали на бази угљеника, везива или друге функционалне компоненте могу се увести у складу са специфичним дизајном.
Угљеничне наноцеви нису неопходан структурни слој композитних струјних колектора и не могу директно заменити металне слојеве бакра или алуминијума. Њихова главна вредност лежи у учешћу у пројектовању проводних премаза, функционалних слојева интерфејса и сродних система електродних материјала.
1.1 Зашто су композитним колекторима струје потребни проводни функционални материјали?
Перформансе композитних струјних колектора не зависе само од самог металног слоја, већ на њих утичу и фактори као што су контакт интерфејса, дистрибуција струје и структура премаза.
У стварном развоју материјала, увођење угљеничних наноцеви углавном укључује следећа разматрања:
Изградња континуалних проводних мрежа:Угљеничне наноцеви имају релативно високе аспекте и могу да формирају међусобно повезане проводне путеве при нижим количинама додавања.
Побољшање контакта за интерфејс:Разумно дизајнирани функционални премази угљеничних наноцеви помажу у побољшању контакта и проводљивости између различитих материјала.
Оптимизација структуре премаза:Влакнаста структура угљеничних наноцеви може формирати композитне мреже са другим проводним материјалима.
Прилагођавање флексибилним захтевима обраде:Мреже угљеничних наноцеви имају одређену структурну флексибилност и могу послужити као компоненте дизајна флексибилних проводних функционалних слојева.
Треба напоменути да стварни степен побољшања зависи од стања дисперзије угљеничних наноцеви, формулације превлаке, структуре металног слоја и јачине везивања на интерфејсу. Не може се претпоставити да ће се перформансе композитног колектора струје нужно побољшати једноставним додавањем угљеничних наноцеви.
ИИ. Које су главне примене угљеничних наноцеви у композитним колекторима струје?
Главне примене угљеничних наноцеви у пољу композитног струјног колектора су концентрисане у проводним функционалним премазима, модификацији проводљивости интерфејса и проводним везама између композитних струјних колектора и материјала електрода.
2.1 За проводне премазе на композитним површинама колектора струје
Угљеничне наноцеви се могу додати као проводне компоненте композитним површинским облогама колектора струје, комбиноване са проводљивом чађом, графеном и другим материјалима да би се формирале проводне мреже на различитим размерама.
У поређењу са коришћењем само проводљивих материјала у облику честица, једнодимензионална структура угљеничних наноцеви може успоставити путеве премошћавања између честица, смањујући зависност проводне мреже од додирних тачака појединачних честица.
На пример, у композитном систему састављеном од угљеничних наноцеви и проводљиве чађе:
Угљеничне наноцеви су одговорне за изградњу путева повезивања на велике удаљености.
Проводна чађа испуњава локалне просторе.
Везива одржавају структурни интегритет премаза.
Растварачи регулишу вискозитет суспензије и перформансе обраде премаза.
Овај дизајн проводне мреже на више нивоа помаже у балансирању проводљивости премаза, униформности и компатибилности обраде.
2.2 За дизајн интерфејса између металних слојева и функционалних премаза
Метални слој композитних струјних колектора је релативно танак, а структура интерфејса и површинско стање утичу на накнадно премазивање, ваљање и обраду електрода.
Угљеничне наноцеви могу послужити као проводљиви скелети у функционалним премазима, учествујући у дизајну материјала интерфејса и помажу у успостављању путева транспорта електрона унутар премаза и између премаза и суседних проводних структура.
Међутим, потребно је разликовати два концепта: оно што угљеничне наноцеви побољшавају је проводна мрежа и дизајн њеног интерфејса, што није једнако директном побољшању чврстоће везе између слоја бакра и полимерног основног филма. Ово последње још увек треба да се провери у комбинацији са површинском обрадом, процесима таложења метала и системима везивања.
2.3 За побољшање проводних веза између композитних струјних колектора и слојева електрода
Током облагања електрода, активни материјали, проводни агенси и везива морају да формирају стабилне композитне структуре.
Када се на површину композитног колектора струје уведу одговарајући проводни премази угљеничних наноцеви, могу се обезбедити додатни проводни контактни путеви за материјале електрода, смањујући утицај дисконтинуитета локалне проводне мреже.
За електроде великог капацитета, аноде на бази силицијума и електроде велике густине сабијања, овај дизајн проводне мреже има даљу истраживачку вредност.
ИИИ. Угљеничне наноцеви са једним или више зидова: шта је погодније за композитне колекторе струје?
И једнозидне и вишезидне угљеничне наноцеви се могу користити у развоју проводних материјала који се односе на композитне струјне колекторе, али се разликују по пречнику цеви, структури, тежини дисперзије и цени, и потребно их је одабрати у комбинацији са дебљином премаза и захтевима проводне мреже.
Композитни струјни колектори проводљиви премази обично морају да уравнотеже проводљивост, стабилност дисперзије, униформност премаза и перформансе пријањања. Приликом одабира угљеничних наноцеви, не треба се фокусирати само на сопствену проводљивост материјала, већ и узети у обзир његово стање дисперзије и компатибилност обраде у стварним суспензијама.
3.1 Поређење перформанси различитих типова угљеничних наноцеви
| Цомпарисон Итем | Једнозидне угљеничне наноцеви (СВЦНТ) | Угљеничне наноцеви са више зидова (МВЦНТ) |
|---|---|---|
| Структура зида цеви | Једнослојна графен ваљана структура | Вишеслојна зидна структура коаксијалне цеви |
| Пречник цеви | Обично око 1-2 нм | Обично око 5-50 нм, у зависности од производа |
| Аспецт Ратио | Типично више | Разликује се у зависности од пречника и дужине цеви |
| Цондуцтиве Нетворк | Олакшава формирање финих мрежа везе | Олакшава формирање мрежа за премошћивање већих размера |
| Потешкоће дисперзије | Лако подлеже агломерацији снопова | Такође захтева контролу агломерације и преплитања |
| Дизајн износа додатка | Може да истражује решења са нижим додацима | Потребна је оптимизација према отпорности премаза и формулацији |
| Трошкови набавке | Типично више | Обично релативно економично |
| Применљиви смер | Проводни системи високих перформанси са малим додацима | Конвенционални проводљиви премази и композитни проводни системи |
Напомена: Пречници цеви у табели су уобичајени распони материјала, а не јединствене спецификације за све производе. Стварни избор треба да се заснива на подацима ТДС, ТЕМ и Раман тестирања сваког добављача.
3.2 Шта би требало да буде приоритетно за композитне колекторе струје?
За системе премаза који теже нижим количинама додавања и финим проводним мрежама, прво се могу проценити угљеничне наноцеви са једним зидом; за системе који се више фокусирају на цену, серијску обраду и конструкцију проводне мреже, угљеничне наноцеви са више зидова могу се прво проценити.
Конкретно се може упутити на следећа упутства:
Једнозидне угљеничне наноцеви:Погодно за развојне пројекте са вишим захтевима за проводљиву ефикасност, количину додавања и финоћу премаза.
Угљеничне наноцеви са више зидова:Погодно за композитне проводне облоге колектора струје и композитне проводне системе угљеничних наноцеви/чађе.
Једнозидна + вишезидна мешавина:Комплементарне мреже се могу формирати кроз проводне структуре на различитим скалама, али треба проверити однос мешања и стабилност суспензије.
За стварне пројекте масовне производње, препоручује се да се одвојено тестира отпорност слоја премаза, адхезија, флексибилност и промене интерфејса након циклуса различитих материјала угљеничних наноцеви, уместо да се одређују решења набавке искључиво на основу параметара једног материјала.
ИВ. Које предности имају угљеничне наноцеви у односу на проводљиву чађу у композитним колекторима струје?
Главне карактеристике угљеничних наноцеви су висок однос димензија и једнодимензионална структура премошћавања, које могу да формирају комплементарне мреже са проводљивом чађом, али то не значи да су супериорне у односу на проводну чађу у свим композитним формулацијама колектора струје.
Проводна чађа је типичан проводљиви материјал нулте димензије, док су угљеничне наноцеви једнодимензионални цевасти проводни материјали. Ова два имају очигледне разлике у начину на који се формирају проводне мреже.
| Димензија поређења | Угљене наноцеви (ЦНТ) | Цондуцтиве Царбон Блацк |
|---|---|---|
| Структурне карактеристике | Једнодимензионални цевасти | Агрегати честица нулте димензије |
| Кондуктивни начин повезивања | Премошћивање између цеви | Контакт честица-честица |
| Мрежна структура | Може формирати везе на даљину | Ослања се на контакт и агрегацију честица |
| Додатни износ | Може истражити дизајне нижих доза | Потребно је одредити према систему |
| Захтеви за дисперзију | Захтева контролу агломерације снопова цеви | Захтева контролу агрегације честица |
| Обрада премаза | Треба обратити пажњу на вискозитет, изравнавање и филтрацију | Потребно је обратити пажњу на уједначеност дисперзије и премаза |
| Цомпоундинг Валуе | Може формирати комплементарне мреже са чађом | Може попунити празнине у ЦНТ мрежи |
4.1 Зашто угљеничне наноцеви могу да смање зависност проводне мреже од контакта честица?
Угљеничне наноцеви имају релативно велике размере. Једно тело цеви може обухватити празнине између више проводних честица, повезујући првобитно релативно независне проводне регионе честица.
У композитним премазима колектора струје, ова структура помаже у успостављању континуираних путева транспорта електрона. Нарочито када је премаз танак и проводне компоненте су просторно ограничене, једнодимензионални проводни материјали имају одређену структурну вредност.
Међутим, угљеничне наноцеви нису боље што их више додате. Прекомерно додавање може изазвати повећан вискозитет суспензије, дефекте премаза и повећану храпавост површине, што утиче на квалитет коначног премаза.
4.2 Која је вредност мешања угљеничних наноцеви са проводљивом чађом?
Угљене наноцеви и проводна чађа могу изградити богатије проводне мреже кроз структурне комбинације у различитим димензијама.
Стварне формулације могу усвојити следећи приступ:
Користите угљеничне наноцеви као проводне мостове на великим удаљеностима.
Користите проводну чађу да попуните празнине између цевастих мрежа.
Користите везива за подешавање адхезије премаза и механичког интегритета.
Подесите садржај чврсте материје и однос проводљивог агенса према циљној отпорности плоче.
Не постоји јединствени одговор за односе компаундирања који се примењује на све композитне струјне колекторе, а верификацију треба спровести у складу са стањем површине металног слоја, дебљином премаза, типом основног филма и стварним процесом премаза.
В. Како се проводне суспензије угљеничних наноцеви примењују у производњи композитних струјних колектора?
Проводне суспензије угљеничних наноцеви могу да уведу угљеничне наноцеви у процес производње премаза у облику дисперзионих течности, смањујући потешкоће у контроли дисперзије које доноси директно храњење праха, и представљају један од важних облика материјала за развој композитних струјних колектора проводних функционалних премаза.
У поређењу са прахом угљеничних наноцеви, проводне суспензије су подвргнуте одређеном степену пре-дисперзионог третмана и могу директно да уђу у накнадно прилагођавање формулације и фазе развоја процеса облагања.
5.1 Основни састав проводних суспензија угљеничних наноцеви
Проводне суспензије угљеничних наноцеви за композитне колекторе струје обично се састоје од следећих компоненти:
| Композиција | Главна функција | Индикатори за контролу |
|---|---|---|
| Царбон Нанотубес | Изградите проводне мреже | Пречник цеви, дужина, чистоћа, структура |
| Дисперзанти | Побољшајте стабилност дисперзије | Тип, количина додатка, компатибилност |
| Растварачи | Обезбедите медиј за обраду | Несталност, поларитет, прилагодљивост околини |
| Биндерс | Повећајте структурни интегритет премаза | Адхезија, флексибилност |
| Други проводни материјали | Оптимизујте композитне мреже | Однос материјала, синергијски ефекат |
Стварне формулације се прилагођавају према системима на бази воде или уља, својствима површине основног филма и процесима премаза. Не могу се све суспензије угљеничних наноцеви директно користити у композитним струјним колекторима.
5.2 Како изабрати између водених и уљних раствора угљеничних наноцеви?
Главне разлике између водених и проводних суспензија угљеничних наноцеви на бази уља леже у систему растварача, компатибилности везива и условима обраде.
| Цомпарисон Итем | Водена суспензија угљеничних наноцеви | Суспензија угљеничних наноцеви на бази уља |
|---|---|---|
| Дисперсион Медиум | Вода | НМП или други компатибилни органски растварачи |
| Енвиронментал Рекуирементс | Потребно је контролисати влагу и водоотпорност подлоге | Потреба да се контролише испаравање растварача и опоравак |
| Дизајн формулације | Фокусирајте се на водене дисперзанте и везива | Фокусирајте се на компатибилност органског система |
| Компатибилност подлоге | Потребно је проценити водоотпорност основног филма и металног слоја | Потребно је проценити компатибилност растварача и супстрата |
| Процес сушења | Фокусирајте се на уклањање влаге | Фокусирајте се на уклањање растварача |
| Применљивост | Погодно за пројекте који одговарају процесима наношења воденог премаза | Погодно за пројекте који одговарају системима органских растварача |
Избор прво треба да разјасни материјал основног филма, структуру премаза, отпорност на раствараче и постојећу опрему за премазивање, а затим одреди тип суспензије. За полимерне филмове као што је ПЕТ, посебну пажњу треба обратити и на утицај растварача на димензионалну стабилност основног филма и површинско стање.
5.3 Квалитет дисперзије каше од угљеничних наноцеви одређује ефекте премаза
Стање дисперзије суспензије угљеничних наноцеви директно утиче на униформност премаза, континуитет проводне мреже и стабилност обраде.
У производњи композитних струјних колектора, ако угљеничне наноцеви имају очигледну агломерацију, могу се појавити проблеми као што су неравномерна локална дистрибуција проводљивог агенса, дефекти честица превлаке, храпавост површине и потешкоће са филтрацијом.
Препоручује се фокусирање на следеће фазе процеса:
Претходно мешање сировина:Обезбедите пун контакт између угљеничних наноцеви и дисперзионог медијума.
Третман дисперзије:Изаберите одговарајућу механичку дисперзију или процесе са високим смицањем према структури материјала.
Величина честица и контрола агломерације:Проценити стање агломерације путем микроскопског посматрања и одговарајућег испитивања квалитета дисперзије.
Испитивање стабилности каше:Посматрајте седиментацију, промене вискозитета и поновну дисперзију током складиштења.
Верификација премаза:Тестирајте дебљину премаза, уједначеност површине, отпорност плоче и перформансе пријањања.
Посебну пажњу треба обратити на чињеницу да прекомерни ултразвук или високоенергетско млевење могу оштетити дужину и структурни интегритет угљеничних наноцеви. Стога, процеси дисперзије морају не само да реше проблеме агломерације, већ и да очувају ефективни однос ширина и висине угљеничних наноцеви што је више могуће.
ВИ. На које показатеље учинка треба обратити пажњу за угљеничне наноцеви које се користе у композитним колекторима струје?
Угљене наноцеви за композитне колекторе струје не могу само да гледају на чистоћу и проводљивост праха; свеобухватну процену треба комбиновати са дисперзибилношћу суспензије, отпорношћу слоја премаза, адхезијом и стабилношћу обраде.
За предузећа која се баве материјалом за батерије, подаци о тестирању сировог материјала угљеничних наноцеви су само први корак, и на крају треба проверити његове перформансе у стварним композитним премазима колектора струје.
Препоручује се да се фокусирате на следеће индикаторе:
| Тестинг Итем | Тестирање садржаја | Утицај на композитне колекторе струје |
|---|---|---|
| Чистоћа угљеничних наноцеви | ТГА, анализа пепела | Процените утицај нечистоћа на перформансе материјала |
| Пречник и дужина цеви | ТЕМ, СЕМ | Процените структуру проводне мреже |
| Грапхитизатион Дегрее | Раман, КСРД | Процените структурне карактеристике угљеничног материјала |
| Металне нечистоће | ИЦП-ОЕС, ИЦП-МС | Контролишите остатке катализатора |
| Чврсти садржај каше | Гравиметријска метода | Контролна формулација премаза |
| Вискозност каше | Ротациони вискозиметар | Процените компатибилност обраде премаза |
| Стабилност дисперзије | Испитивање седиментације и складиштења | Процените стање складиштења суспензије |
| Отпорност премаза | Метода са четири сонде | Процените перформансе проводне мреже |
| Адхезија премаза | Пеел или цросс-хатцх тестирање | Процените повезивање интерфејса |
| Уједначеност премаза | СЕМ, оптичка инспекција | Процените конзистенцију локалне проводљивости |
6.1 Зашто се ефекти примене не могу проценити искључиво на основу параметара праха угљеничних наноцеви?
Зато што однос између параметара праха и коначног учинка премаза није једноставно линеаран.
На пример, два праха угљеничних наноцеви могу имати сличну чистоћу, али због различитих дистрибуција дужине, стања снопа и функционалних група на површини, они могу показати различиту вискозност и стабилност дисперзије у истом дисперзионом систему.
Стога се препоручује да добављачи материјала доставе следеће документе:
Технички лист производа (ТДС).
Безбедносни лист (СДС).
Сертификат о анализи (ЦОА).
ТЕМ или СЕМ морфолошки подаци.
Подаци раманске анализе конструкција.
Извештаји о испитивању металних нечистоћа.
Подаци о стабилности дисперзије суспензије и вискозности.
За пројекте композитних струјних колектора, резултати испитивања који се подударају са основним филмом који је одредио купац, формулацијом премаза и процесом премаза такође треба да буду обезбеђени.
ВИИ. Која ауторитативна основа постоји за технолошки развој композитних колектора струје и истраживање примене угљеничних наноцеви?
Постојећа истраживања су потврдила примену угљеничних материјала у новим струјним колекторима из праваца као што су модификација угљеничних превлака, метализовани полимерни струјни колектори и самоносеће проводне структуре угљеничних наноцеви.
Следеће истраживање може послужити као референца за избор материјала за композитне колекторе струје и развој технологије.
7.1 Истраживање лаке тежине композитних колектора струје
У раду из 2024. „Напредак истраживања карактеристика и припреме пластично-металних композитних струјних колектора за литијум-јонске батерије“ објављен у часопису Енерги Стораге Сциенце анд Тецхнологи упоређивао је традиционалне металне струјне колекторе са композитним колекторима струје на бази ПЕТ-а.
Достављени репрезентативни подаци о тесту укључују:
| Индикатор | Традиционална бакарна фолија | Композитна бакарна фолија на бази ПЕТ-а |
|---|---|---|
| Дебљина | 6 μm | 6 μm |
| Ареал Денсити | 52 g/m² | 24 g/m² |
| Затезна чврстоћа МД | 400 MPa | 260 MPa |
| Затезна чврстоћа ТД | 380 MPa | 250 MPa |
Овај скуп података указује на то да предности лаке тежине композитних струјних колектора треба да се процењују истовремено са механичким перформансама, и да не могу само тежити смањењу површинске густине.
7.2 Истраживање угљеничних наноцеви као сакупљача струје батерија
Истраживачки рад из 2026. објављен у Баттери Енерги предложио је решење за дизајн користећи композитни оквир од угљеничних влакана и угљеничних наноцеви (ЦФЦНТ) као лаганог колектора струје за литијум-јонске батерије.
Подаци пријављени у истраживању укључују:
| Цомпарисон Итем | Ареал Денсити |
|---|---|
| Традиционални бакарни струјни колектор | 10,1 мг/цм² |
| Алуминијумски колектор струје | 5,1 мг/цм² |
| Композитни оквир од угљеничних влакана и угљеничних наноцеви | 4,4 мг/цм² |
Истраживање је такође пријавило перформансе капацитета након 150 циклуса пуне ћелије и проучавало термичку стабилност и рециклирање материјала. Треба нагласити да је ово композитни оквир састављен од угљеничних влакана и угљеничних наноцеви, а не експеримент директног поређења додавања ЦНТ суспензије на површину обичних ПЕТ/бакар композитних струјних колектора.
7.3 Напредак истраживања струјних колектора обложених угљеником
Преглед из 2024. „Колектори струје обложени угљеником у литијум-јонским батеријама и суперкондензаторима: материјали, производња и примена“ објављен у Царбон Енерги систематски је разматрао избор материјала, процесе припреме и примене струјних колектора обложених угљеником.
Истраживање истиче да се угљенични премази могу користити за побољшање контакта између струјних колектора и материјала електрода, пружајући идеје за дизајн материјала за смањење отпорности интерфејса. Ово укључује примену угљеничних материјала као што су угљеничне наноцеви.
ВИИИ. Схандонг Танфенг: Обезбеђивање праха угљеничних наноцеви и проводних суспензија за композитне колекторе струје
Захтеви композитних струјних колектора за проводне материјале нису само висока проводљивост већ и квалитет дисперзије, стабилност серије и компатибилност премаза. Схандонг Танфенг може да обезбеди угљеничне наноцеви у праху и проводне производе од суспензије око ових потреба.
Схандонг Танфенг Нев Материалс Тецхнологи Цо., Лтд. се фокусира на производњу и снабдевање материјала везаних за угљеничне наноцеви, са смерницама за производе укључујући угљеничне наноцеви са једним зидом, угљеничне наноцеви са више зидова, прах угљеничних наноцеви и проводне суспензије угљеничних наноцеви.
За произвођаче композитних колектора струје, произвођаче материјала за литијумске батерије и тимове за истраживање и развој проводних премаза, Танфенг може пружити подршку у избору праха, система суспензије и компатибилности примене материјала.
8.1 Више типова производа од угљеничних наноцеви како би се задовољиле различите потребе дизајна проводне мреже
Композитни проводљиви премази колектора струје могу користити различите структуре угљеничних наноцеви, а Схандонг Танфенг може пружити подршку при избору око различитих типова материјала.
| Врста производа | Главне карактеристике материјала | Применљиви смер развоја |
|---|---|---|
| Једнозидни угљенични наноцеви у праху | Једнослојна цевна зидна структура, мањи пречник цеви | Проводне мреже високих перформанси |
| Пудер од угљеничних наноцеви са више зидова | Вишеслојна цевна зидна структура | Проводни премази, композитни проводни системи |
| Проводљива суспензија од угљеничних наноцеви | Претходно дисперговани течни облик | Развој премаза и проводне формулације |
| Водена суспензија угљеничних наноцеви | Вода као дисперзиони медијум | Системи водених премаза |
| Суспензија угљеничних наноцеви на бази уља | Компатибилни органски растварачи као медијум | Системи премаза органским растварачима |
Стварни модели снабдевања, чистоћа, пречник цеви, дужина, садржај чврсте супстанце и вискозитет треба да се заснивају на одговарајућем ТДС-у производа и ЦОА-и серије.
8.2 Подршка прилагођавању раствора угљеничних наноцеви на бази воде и уља
Различити процеси производње композитних струјних колектора имају различите захтеве за системе суспензије. Схандонг Танфенг може развити водену и уљну проводну суспензију од угљеничних наноцеви у складу са потребама купаца.
Током прилагођавања, следеће се може фокусирати на:
Тип угљеничне наноцеви:СВЦНТ, МВЦНТ итд.
Дисперзиони медиј:Водени или компатибилни системи органских растварача.
Чврсти садржај:Прилагођен према потребама премаза и обраде.
вискозитет:Дизајниран у комбинацији са опремом за премазивање и циљаном дебљином премаза.
Стабилност дисперзије:Процените промене стања током складиштења и транспорта.
Компатибилност формулације:Прилагођено према везивима и другим проводним материјалима које користи купац.
За купце који захтевају континуирано наношење премаза, препоручује се да прво спроведу верификацију узорака мале серије, а затим да постепено унапреде оптимизацију формулације и испоруку серије.
8.3 Успостављање основе за верификацију материјала од квалитета производа до испоруке серије
Конзистентност серије производа од угљеничних наноцеви је важан услов за предузећа која се баве материјалом за батерије да спроводе дугорочну сарадњу у снабдевању.
У пристајању на пројекат корисника, Схандонг Танфенг може успоставити верификацију производа и механизме комуникације квалитета око следећег садржаја:
| Квалитет и услуге | Вредност за купце |
|---|---|
| ТДС технички параметри | Разуме спецификације производа и применљива упутства |
| СДС Сигурносни подаци | Процените захтеве за складиштење, транспорт и употребу |
| ЦОА извештај серије | Проверите специфичне резултате тестирања серије |
| Батцх Трацеабилити | Олакшајте локализацију проблема квалитета |
| Тестирање узорака | Проверите компатибилност материјала са постојећим процесима |
| Прилагођени развој | Подесите параметре материјала према захтевима примене |
| Тецхницал Цоммуницатион | Помозите у анализи проблема дисперзије, премаза и проводљивости |
За предузећа са композитним струјним колекторима, препоручује се да се разјасне кључни индикатори контроле квалитета пре формалне набавке, укључујући дистрибуцију дужине угљеничних наноцеви, садржај чврсте суспензије, вискозитет, стабилност складиштења и отпорност плоче премаза, и успоставе одрживе стандарде прихватања улазног материјала.
ИКС. Често постављана питања о апликацијама угљеничних наноцеви и композитних колектора струје
П1: Могу ли угљеничне наноцеви директно заменити слој бакра у композитним струјним колекторима?
Обично се не може директно заменити. Конвенционални ПЕТ/бакар композитни струјни колектори се ослањају на метални слој да би обезбедили главну функцију сакупљања струје, а угљеничне наноцеви се више користе у проводним премазима, модификацији интерфејса и новим структурама струјних колектора на бази угљеника. Специјални самоносиви струјни колектори од угљеничних наноцеви припадају другом техничком правцу.
П2: Зашто се угљеничне наноцеви додају композитним струјним колекторима?
Углавном за изградњу једнодимензионалних проводних мрежа, побољшање путева транспорта електрона унутар функционалних премаза и формирање комплементарних структура са другим проводним материјалима. Стварни ефекти морају бити проверени испитивањем отпорности плоче, адхезије и батерије.
П3: Шта је погодније за композитне колекторе струје, угљеничне наноцеви са једним зидом или са више зидова?
Нема апсолутног одговора. Угљеничне наноцеви са једним зидом су погодне за процену финих проводних мрежа и дизајна мале количине додавања, док су угљеничне наноцеви са више зидова погодне за процену конвенционалних проводних премаза и система за мешање. Коначан избор зависи од спецификација производа, формулација и захтева премаза.
П4: За композитне струјне колекторе, да ли је прах угљеничних наноцеви у праху или проводљива суспензија бољи?
Ако предузеће има зрелу опрему за дисперзију праха и способност истраживања и развоја формулације, прах се може узети у обзир; ако се већи нагласак стави на поједностављење процеса дисперзије и обраде течности, могу се проценити претходно дисперговани проводљиви муљови. Оба обрасца захтевају стварну верификацију пријаве.
П5: Да ли се водена суспензија угљеничних наноцеви може користити за ПЕТ композитне колекторе струје?
Могу се користити као материјали кандидати за развој, али је потребно проверити водоотпорност ПЕТ основног филма, квашење премаза, компатибилност везива и услове сушења. Не може се претпоставити да се све водене суспензије могу директно користити.
П6: Да ли је већи додатак угљеничних наноцеви бољи за композитну проводљивост колектора струје?
Није нужно. Прекомерно додавање може изазвати повећан вискозитет суспензије, грубе премазе и неравномерну дисперзију. Разумне количине додавања треба да се одреде путем отпорности плоче, униформности премаза и испитивања адхезије различитих формулација.
П7: Може ли Схандонг Танфенг да обезбеди прилагођене производе од угљеничних наноцеви за композитне колекторе струје?
Схандонг Танфенг обезбеђује угљеничне наноцеви у праху и проводљиве суспензије и може да води комуникацију о избору материјала и захтевима прилагођавања око угљеничних наноцеви са једним зидом, са више зидова, водених и уљних суспензија и другим правцима. Специфичне спецификације, индикатори перформанси и услови снабдевања подлежу документацији производа и техничким захтевима које су потврдиле обе стране.
Кс. Комбинација угљеничних наноцеви и композитних колектора струје покренуће даљу оптимизацију проводних материјала батерија
Комбинација угљеничних наноцеви и композитних колектора струје пружа више простора за дизајн материјала за нове колекторе струје литијум-јонских батерија и проводне функционалне премазе. Композитни струјни колектори постижу смањење тежине кроз композитну структуру металних слојева и полимерних основних филмова, док угљеничне наноцеви могу учествовати у дизајну превлаке кроз једнодимензионалне проводне мреже, побољшавајући локални транспорт електрона и проводне везе на интерфејсу.
У будућности, како композитни колектори струје настављају да се примењују у енергетским батеријама, батеријама за складиштење енергије и новим системима батерија, захтеви предузећа за производњу материјала за угљеничне наноцеви ће се постепено померати са једноставног фокусирања на проводљиве перформансе на свеобухватне индикаторе као што су пречник цеви и дистрибуција дужине, стабилност дисперзије суспензије, компатибилност обраде премаза и конзистентност серије.
За произвођаче композитних струјних колектора, избор произвођача угљеничних наноцеви са могућношћу снабдевања прахом и суспензијом помаже у смањењу трошкова комуникације у избору материјала и развоју формулације. Схандонг Танфенг пружа производе и подршку за прилагођавање око угљеничних наноцеви са једним зидом, угљеничних наноцеви са више зидова и проводних суспензија угљеничних наноцеви, и може да обезбеди избор сировина за композитне струјне колекторе проводне облоге и сродне пројекте материјала за батерије.