Com triar entre pols i pasta de nanotubs de carboni?

Capítol 1: una pregunta d'-opció múltiple repetida

A la indústria de les bateries de liti, sovint s'escolten converses com aquestes entre els enginyers:

"La vostra empresa utilitza pols o pasta de nanotubs de carboni?"

"La pols és més barata, però la dispersió és massa problemàtica. Ho hem provat diverses vegades i encara no ho podem fer bé".

"Sempre hem utilitzat pasta. S'estalvia problemes, però el cost és una mica més elevat..."

Aquest no és un fenomen aïllat. L'elecció entre pols i pasta de CNT és gairebé la primera decisió que ha d'afrontar tota empresa que introdueix additius conductors CNT. Trieu correctament i obtindreu el doble de resultat amb la meitat d'esforç; trieu incorrectament i és possible que no pugueu fer la depuració del procés fins i tot després de diversos mesos.

Avui, parlem a fons d'aquesta pregunta d'elecció múltiple-de nivell inicial, però crucial, que cobreix el cost, el procés, els escenaris aplicables i la lògica de selecció d'aquestes dues formes de productes CNT.

Capítol 2: primer, entén: quina diferència hi ha entre la pols i la pasta?

2.1 Diferència de forma: de "fideus nanòmetres" a "menjar preparat"

La pols de CNT és la forma original després de la síntesi de CNT. Sota un microscopi electrònic d'escaneig, apareix com a "cúmuls de fideus" enredats i aglomerats. El diàmetre de la pols de CNT d'una-paret només és d'1-2 nanòmetres i els tubs de paret múltiple són de 2 a 50 nanòmetres. Tanmateix, a causa de les forces de van der Waals extremadament fortes, s'agrupen fortament, formant aglomerats de desenes o fins i tot centenars de micròmetres.

La pasta conductora de CNT és un producte líquid fet barrejant pols de CNT amb un dissolvent (normalment NMP o aigua) i un dispersant, seguit de processos com la mòlta i la dispersió. En sentit figurat, la pols és el "ingredient cru" i la pasta és el "menjar preparat" - el primer requereix que el processeu vosaltres mateixos, mentre que el segon està llest per utilitzar-lo des de l'envàs.

Una dada clau:1 tona de pols de CNT pot produir aproximadament 15 tones de pasta conductora (calculada a partir d'un contingut sòlid del 4% al 6%). Aquesta relació de conversió determina directament la lògica de comparació de costos entre pols i pasta.

2.2 Diferència de rendiment: per molt bona que sigui la pols, si no es pot dispersar, també és "material de rebuig"

Molta gent té una idea errònia: com més gran sigui la puresa de la pols, millor serà el rendiment de la pasta. Aquesta lògica és vàlida en el camp dels materials tradicionals, però no s'aplica aquí amb els CNT.

Per molt excel·lent que sigui el rendiment de la pols CNT, si no està ben dispersa i els aglomerats no es poden trencar, formaran partícules grans a la pasta, provocant un bloqueig de filtració, vessament de pols de recobriment i fallada de la xarxa conductora. Dispersió ≈ rendiment real de la pasta - aquesta és la comprensió bàsica de la indústria CNT. També és per això que les empreses estan invertint molt en la recerca i el desenvolupament de tecnologia de dispersió de pastes.

Capítol 3: Comparació de costos: quin és més cost-eficaç?

3.1 Cost directe: la pols és més barata, però heu de comptar amb la "Taxa de processament"

Aquesta és una experiència real per a molts personal d'adquisició: compren pols barata, però després inverteixen centenars de milers en equips de dispersió, dediquen tres mesos a la depuració de processos i encara no aconsegueixen un alt rendiment - el cost global acaba sent més elevat.

Prengui 1 tona de pols com a exemple:

Preu de la pols:Aproximadament 60.000-500.000 RMB/tona (segons si es tracta d'una-paret o de diverses parets)

Pasta que es pot produir:Aproximadament 15 tones

Preu enganxat:Aproximadament 5.000-30.000 RMB/tona

Mirant només el preu unitari, la pols sembla més barata que la pasta. Tanmateix, la pols requereix que el client la dispersi, la qual cosa significa una inversió addicional:

Equips de dispersió:Molins de perles, dispersors d'alta-velocitat, equips d'ultrasons, etc., que van des de centenars de milers fins a milions de RMB.

Desenvolupament del procés:Selecció de dispersants, optimització dels paràmetres del procés, que pot trigar diversos mesos.

Risc de qualitat:La consistència de la dispersió és difícil de garantir, amb grans fluctuacions entre lots-a-.

3.2 Cost integral: la pasta pot no ser necessàriament més cara

Per a la majoria dels fabricants de cèl·lules, triar la pasta pot comportar un cost integral més baix:

Conclusió clau:Si l'empresa és a gran-escala, té experiència en dispersió i té un gran consum, la pols és més rendible-; si l'empresa és a-escala mitjana, no té experiència de dispersió i busca l'estabilitat, la pasta no té cap preocupació-.

Capítol 4: Diferències de processos: Guia pràctica per a les dues rutes

4.1 Ruta de la pols: fes-ho tu mateix

Si trieu pols, heu de completar vosaltres mateixos el procés de dispersió. La dispersió de CNT té tres elements principals: mitjà de dispersió, dispersant i equip de dispersió.

① Selecció del mitjà de dispersió

Els mitjans de dispersió es divideixen en tres categories segons la viscositat:

Baixa viscositat (aigua, alcohol, NMP i altres dissolvents orgànics):Adequat per a sondes ultrasòniques, molins de perles, molins de boles.

Viscositat mitjana (resina epoxi líquida, cautxú de silicona líquida, etc.):Apte per a tres-molins de rotlle.

Alta viscositat (plàstic fos, cautxú, etc.):Apte per a extrusores de doble-cargol, mescladors interns.

Recordatori especial:Els banys de neteja per ultrasons tenen un efecte de dispersió molt pobre i no es recomana el seu ús!

② Selecció de dispersants

No hi ha dispersant universal. L'elecció del dispersant està estretament relacionada amb els paràmetres d'estructura, polaritat i solubilitat del medi de dispersió. A mesura que disminueix el diàmetre exterior del CNT i augmenta la superfície específica, també augmenta la quantitat de dispersant necessària.

Dosi recomanada (basada en la massa CNT):

Tubs de paret múltiple (tipus TNM8):Dosi de dispersant 20%-30%

Tubs de paret múltiple{0}(tipus TNM1):Dosi de dispersant 60%-80%

Tubs de-paret simple:Dosi de dispersant 250%-500%

③ Punts clau del procés de dispersió

Preneu com a exemple la preparació d'una dispersió aquosa de CNT al 2%:

Dissoleu el dispersant en aigua desionitzada (la temperatura no ha de superar els 50 graus).

Afegiu CNTs i remeneu-los per mullar-los completament.

Tractament ultrasònic (potència 50%, ultrasons 3s/pausa 3s), remenar manualment cada 10 minuts.

Determina el punt final: cau a l'aigua, si es difon uniformement com la tinta, sense partícules visibles.

Opcional: Centrifugar per eliminar un petit nombre de partícules agregades (1000-3000 r/min, 10-30 min). La dispersió es pot emmagatzemar de manera estable durant més de mig any.

4.2 Enganxa la ruta: llest per utilitzar-lo just fora del paquet

Enganxar ja ha completat tots els passos anteriors. Els clients només han de:

Confirmeu el tipus de pasta (basada en NMP-o basada-d'aigua).

Comproveu si el contingut sòlid i la viscositat compleixen els requisits.

Afegiu-lo directament al procés de barreja segons la fórmula.

Prenent com a exemple la pasta conductora de Shandong Tanfeng, els seus productes utilitzen una tecnologia de dispersió única que pot fer que els CNT s'estirin i s'obrin a la solució i mantinguin una dispersió estable durant més de 6 mesos.

Capítol 5: Recomanacions de selecció per a diferents escenaris

5.1 Quan triar la pols?

Gran escala empresarial, gran consum:Consum anual de desenes de tones o més; La inversió en equips de dispersió es pot amortitzar.

Té experiència de dispersió madura:Ja té procés de dispersió de CNT i equip.

Extremadament sensible als costos-:Té la capacitat i la voluntat de reduir costos mitjançant l'auto{0}}dispersió.

Necessita solucions de dispersió personalitzades:Sistemes de dissolvents especials o escenaris d'aplicació especials.

5.2 Quan triar enganxar?

Fàbriques de cèl·lules a -petita i mitjana escala:Sense equip de dispersió ni experiència.

Persegueix una introducció ràpida:No vol passar mesos depurant processos.

Alts requisits per a l'estabilitat del lot:La consistència de la pasta es controla millor.

Producció de prova del nou projecte:Primer comproveu ràpidament l'efecte i, a continuació, considereu solucions{0}}a llarg termini.

5.3 Taula de referència ràpida de decisió de selecció

Capítol 6: Avantatges d'un fabricant: disseny complet des de la pols fins a la pasta

Com a fabricant de CNT, el nostre valor fonamental no és "vendre només pols" o "vendre només pasta", sinó oferir una matriu de productes completa de pols a pasta, que permet als clients triar de manera flexible segons les seves pròpies necessitats.

En primer lloc, productes en pols: diàmetre uniforme del tub, puresa estable.Utilitzem el mètode de deposició de vapor químic (CVD) per produir CNT, controlant el diàmetre del tub, la relació d'aspecte i la densitat de defectes a la font. Els nostres productes cobreixen la gamma completa de tubs de paret simple-, tubs de paret poques- i tubs de paret múltiple-, i el diàmetre i la longitud del tub es poden personalitzar segons les necessitats del client.

En segon lloc, productes enganxats: dispersants de desenvolupament propi, rendiment superior a les importacions.La nostra pasta de-tub de paret única utilitza dispersants-de desenvolupament propi, superant els productes importats en indicadors com ara la viscositat i el contingut sòlid. Hi ha disponibles tant pastes d'aigua-com pastes d'oli-, adaptant-se als diferents processos dels clients.

En tercer lloc, disseny complet de la cadena de la indústria: un-abastament des del catalitzador fins a la pasta.Disposem de la tecnologia completa de la cadena de la indústria, des de la preparació de catalitzadors, la síntesi de CNT i la purificació fins a la dispersió de pasta, amb una qualitat controlable i un cost controlable.

En quart lloc, serveis personalitzats: ajusteu els paràmetres del producte segons les necessitats del client.Tant si es tracta del diàmetre del tub i de la longitud de la pols, com del contingut sòlid, la viscositat i el tipus de dissolvent de la pasta, podem realitzar una producció personalitzada segons els requisits específics del procés del client.

Capítol 7: Suggeriments pràctics per als usuaris

Primer, fes-te tres preguntes:Què tan gran és el teu consum? Tens equip de dispersió? El teu equip té experiència en dispersió? Les respostes determinen si triar pols o pasta.

Les proves de mostra s'han de "simular":Si teniu previst utilitzar pols, feu servir pols per a la prova; si teniu previst utilitzar pasta, utilitzeu pasta per provar. No utilitzeu pols per fer proves i després decidiu comprar pasta - els estats de dispersió dels dos són diferents.

Preste atenció a la consistència del lot:Independentment de si trieu pols o pasta, sol·liciteu informes de prova per a diversos lots. L'estabilitat del lot dels productes CNT determina directament el vostre rendiment de producció.

Calculeu el cost global, no mireu només el preu unitari:El preu unitari de la pols és més baix, però quan afegiu equip, mà d'obra i pèrdua de rendiment, el cost global pot ser més elevat.

Proveu primer lots petits i després decidiu:Si no esteu segurs de quina triar, podeu comprar petits lots d'ambdues formes per fer proves comparatives i deixar que les dades parlin per si soles.

No hi ha una resposta estàndard per triar entre pols i pasta CNT, només la resposta que us convingui més. La clau és entendre clarament les vostres necessitats, capacitats i tolerància al risc, i prendre una decisió racional.

Si teniu problemes per triar entre pols i pasta CNT, no dubteu a contactar amb nosaltres. Com a fabricant professional, Shandong Tanfeng està preparat per treballar amb vostè per trobar la solució òptima per al seu producte.