Fabricant de pâte conductrice à base de nanotubes de carbone à base d'huile système NMP-

Chapitre 1 : Qu'est-ce que la pâte conductrice de nanotubes de carbone à base d'huile ?

Dans le domaine des additifs conducteurs pour batteries au lithium, la pâte conductrice de CNT à base d'huile est la forme d'application la plus courante. Il s'agit d'un additif conducteur liquide formé en dispersant uniformément des NTC dans de la N-méthylpyrrolidone (NMP) comme solvant.

Pourquoi est-il appelé "à base de pétrole" ? La NMP étant un solvant organique présentant des caractéristiques hydrophobes et lipophiles, ce type de pâte est appelé pâte conductrice à base d'huile- ou huileuse. En revanche, la pâte à base d'eau-utilise de l'eau comme solvant.

Les principaux composants de la pâte conductrice CNT à base d'huile comprennent :

Nanotubes de carbone :Le noyau conducteur, qui peut être constitué de tubes à simple paroi-ou de tubes à parois multiples-.

Solvant NMP :Le milieu de dispersion, représentant généralement 80 % à 97 % de la composition.

Dispersant :Empêche l'agglomération des CNT, comme le PVP.

PVDF :Un liant, pré-ajouté dans certaines pâtes.

Chapitre 2 : Principaux avantages de la pâte à base d'huile-

2.1 Compatibilité parfaite avec le système PVDF

Le plus grand avantage de la pâte à base d'huile- réside dans sa compatibilité naturelle avec le système de liant PVDF courant utilisé dans les cathodes des batteries au lithium. Le PVDF (fluorure de polyvinylidène) ne peut être dissous que dans des solvants organiques polaires tels que le NMP et est insoluble dans l'eau. Par conséquent, l'utilisation d'une pâte de NTC à base d'huile-permet un mélange direct avec la solution de PVDF sans nécessiter d'ajustements supplémentaires de la formulation. Dans la pâte conductrice huileuse à simple paroi de CNT-de Shandong Tanfeng, la teneur en PVDF est de 2 ± 0,1 % en poids, travaillant en synergie avec le NMP et les CNT, et peut être directement utilisée dans le processus de mélange de boues.

2.2 Bonne stabilité de dispersion et forte cohérence des lots

La dispersion des NTC est un défi reconnu dans l'industrie. En sélectionnant raisonnablement les dispersants et en optimisant le processus de préparation, le système à base de pétrole-peut atteindre un seul-état de dispersion des NTC. Dans une pâte de NTC à parois multiples à base d'huile-à base d'huile-utilisant du 4-styrènesulfonate de sodium comme dispersant, les NTC à parois multiples-existent sous une forme à dispersion unique, ne sont pas sujets à l'agglomération, ont des propriétés physicochimiques stables, peuvent être stockés pendant une longue période et ne sont pas sujets à la superposition.

2.3 Processus mature, adaptable aux lignes de production existantes

La pâte à base d'huile-peut être directement utilisée dans le processus de mélange de boues de systèmes à base d'huile-, et les NTC sont uniformément répartis dans les feuilles d'électrodes préparées après le revêtement. Pour les fabricants de cellules qui ont déjà mis en place des systèmes de récupération NMP, cela signifie de faibles coûts de commutation et des cycles d'introduction courts.

2.4 Excellentes performances électrochimiques

La pâte à base d'huile-peut former un réseau conducteur efficace dans les batteries au lithium, réduire la résistance interne de la batterie, améliorer les performances de stockage à haute-température et améliorer la durée de vie et la capacité de fonctionnement. La quantité d'ajout recommandée de pâte huileuse CNT à quelques parois-ne représente que 0,5 % à 0,8 % de la teneur en carbone, ce qui permet une amélioration significative des performances.

Chapitre 3 : Clés techniques : dispersant et processus de préparation

3.1 Sélection des dispersants

Le dispersant constitue la principale barrière technique de la pâte à base d'huile. L'entreprise maîtrise l'ensemble de la technologie de base de la chaîne de préparation des pâtes de NTC et possède la technologie unique pour les dispersants à préparation automatique. Les dispersants utilisés comprennent diverses combinaisons telles que la polyvinylpyrrolidone (PVP), le bromure de cétyltriméthylammonium et l'éther hydroxypropylméthylique de cellulose. Dans la pâte huileuse de CNT à simple paroi -, le rapport entre le dispersant et le mélange de CNT à simple paroi - doit être contrôlé avec précision pour obtenir le meilleur effet de dispersion.

3.2 Processus de préparation

La pâte de NTC à base d'huile-est généralement préparée à partir de NTC produits par la méthode de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) comme matières premières, via des processus tels que la pré-dispersion, le broyage de billes et l'ajustement de la formulation. À l'aide d'un système de double-circulation et d'une surveillance en ligne de la viscosité de la pâte, les NTC sont ajoutés en plusieurs étapes, réduisant ainsi efficacement la viscosité maximale de la pâte de NTC à haute-solide-et améliorant la transformabilité de la pâte à haute-solide-contenu.

3.3 Contrôle des paramètres clés du processus

Chapitre 4 : À paroi unique -à paroi multiple ou à paroi multiple- : deux choix pour la pâte à base d'huile-

4.1 Pâte huileuse pour tubes à parois multiples : le choix coût-efficacité

La pâte huileuse de CNT à parois multiples possède une technologie mature et un coût relativement faible. Les NTC à parois multiples sont composés de plusieurs couches de graphène imbriquées de manière concentrique les unes dans les autres, avec 2 à 50 couches, une plage de diamètres de 6 à 500 nm et une longueur de 1 à 30 μm.

La pâte huileuse de CNT multiparois de 40-60 nm, avec une longueur de tube de 3 à 15 μm, possède d'excellentes propriétés mécaniques, électriques et thermiques, et est largement utilisée dans les additifs conducteurs de batteries au lithium, les additifs polymères, les capteurs et d'autres domaines.

4.2 Pâte huileuse pour tube à paroi unique : le choix en termes de performances

Les NTC à simple paroi-sont formés en laminant une seule couche de graphène, avec moins de défauts de paroi du tube, une plage de distribution de diamètre plus petite (1 à 2 nm), ainsi qu'une uniformité et une stabilité extrêmement élevées.

La conductivité électrique des tubes à paroi simple-est nettement meilleure que celle des tubes à parois multiples-. En raison de leur conductivité électrique supérieure, les tubes à simple paroi- peuvent être ajoutés en quantités moindres, aidant ainsi les fabricants de batteries à augmenter la proportion de matériau actif d'électrode positive et à améliorer la densité énergétique.

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, une viscosité inférieure ou égale à 4 500 mPa·s et une durée de conservation allant jusqu'à 365 jours.

4.3 Quelques-tubes à parois : une voie médiane

Peu de NTC-à parois (2-5 couches) se situent entre les tubes à paroi simple-et à parois multiples-, combinant certains des avantages des deux. La pâte conductrice de CNT à quelques parois à base d'huile F21-01 a un diamètre de tube de 4 à 8 nm, une longueur de tube de 60 à 200 μm, une surface spécifique de 400 à 700 m²/g, une teneur en solides de 3,60 ± 0,10 %, une viscosité inférieure ou égale à 10 000 mPa.s, une teneur en humidité inférieure ou égale à à 1 000 ppm, impuretés métalliques Fe inférieures ou égales à 5 ppm, et matières précipitées magnétiques inférieures ou égales à 0,2 ppm.

Chapitre 5 : Paysage du marché - Les entreprises nationales accélèrent leur implantation

5.1 Percée technologique et substitution nationale

Pendant longtemps, le marché de la pâte huileuse de CNT à simple paroi haut de gamme-a été monopolisé par des sociétés étrangères. Toutefois, ces dernières années, les entreprises nationales ont accéléré leur percée.

Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. se concentre sur la recherche et le développement, la production et la vente de nouvelles poudres de CNT à simple paroi et de ses pâtes conductrices, avec des produits tels que la pâte conductrice à base d'huile NMP. Les NTC à paroi simple-développés par l'entreprise-ont un rapport d'aspect d'un ordre de grandeur supérieur, avec un IG/ID > 100, brisant ainsi le goulot d'étranglement de la technologie de production de masse nationale. La technologie des pâtes huileuses de CNT à parois multiples est devenue relativement mature et des pâtes conductrices huileuses à faible-viscosité, haute-teneur en solides-, haute-pureté, haute-tension-résistante et haute-stabilité ont été développées avec succès. Shandong Tanfeng a réalisé une production à grande échelle. Par rapport aux CNT de type - similaires, il présente des avantages en termes de contrôle de pureté, de résistance de feuille, de résistance interne de la batterie, de performances de débit élevées - et de performances de décharge à basse - température.

Chapitre 6 : Avantages de Shandong Tanfeng - Contrôle approfondi de la formulation au processus

En tant que fabricant de pâte conductrice CNT à base d'huile, nos principaux avantages se reflètent dans les aspects suivants :

Tout d'abord, l'auto-conception et la préparation des catalyseurs.La fabrication de produits CNT adopte principalement la méthode de dépôt chimique en phase vapeur (CVD), et la clé technique réside dans la technologie de formulation et de préparation du catalyseur. Nous disposons de technologies de préparation de catalyseurs-auto-développées pour les catalyseurs à base de fer, de cobalt et de nickel-et leurs supports correspondants, qui peuvent garantir la mise à niveau continue et l'optimisation des performances des produits CNT.

Deuxièmement, l'auto-synthèse de dispersants.Le dispersant constitue la principale barrière technique de la pâte à base d'huile. Nous possédons la technologie unique pour les dispersants à préparation automatique-, offrant des avantages complets en matière de contrôle de l'humidité et des impuretés, d'équilibre entre pureté et conductivité et de régulation de la stabilité rhéologique.

Troisièmement, une capacité de formulation personnalisée.Différents clients et différents systèmes de batteries ont des exigences différentes en matière de pâte conductrice. Nous pouvons ajuster des paramètres tels que le type de NTC, la teneur en matières solides et la viscosité en fonction du système de matériaux de cathode du client (ternaire à haute teneur en nickel, phosphate de fer et de lithium, etc.) et des exigences du processus, en fournissant des produits de pâte huileuse personnalisés.

Quatrièmement, un système de contrôle de la qualité-du processus complet.De la préparation du catalyseur à la synthèse et à la purification des NTC jusqu'à la dispersion de la pâte, nous disposons d'une capacité de production en chaîne complète. La teneur en humidité est contrôlée à moins de 1 000 ppm, les impuretés métalliques Fe inférieures ou égales à 5 ppm, les matières précipitées magnétiques inférieures ou égales à 0,2 ppm, garantissant la cohérence du lot de produits.

Cinquièmement, la capacité d'itération technologique continue.Nous suivons de près la frontière technologique de l’industrie. Des tubes à parois multiples-à quelques-tubes à parois simples en passant par les tubes-à paroi simple, notre matrice de produits est continuellement mise à niveau. La pâte huileuse de CNT à paroi simple-à rapport d'aspect-élevé, de haute-pureté-a atteint une production de masse, avec un IG/ID > 100 et des performances comparables aux niveaux avancés au niveau international.

Chapitre 7 : Pâte à base d'huile-pâte à base d'eau- : un tableau pour comprendre comment choisir

Suggestion de sélection :Les fabricants de batteries électriques qui disposent déjà d'un système de récupération NMP devraient donner la priorité aux pâtes à base d'huile ; les lignes de production nouvellement construites ou les régions soumises à des exigences environnementales strictes, telles que les exportations de l'UE, peuvent envisager des solutions-à base d'eau.

Chapitre 8 : Conclusion

La pâte conductrice CNT à base d'huile est le choix courant dans le domaine actuel des additifs conducteurs pour batteries au lithium. Il utilise le NMP comme solvant et les NTC comme phase conductrice, est parfaitement compatible avec le système PVDF et présente des processus matures, une dispersion stable et d'excellentes performances électrochimiques.

La pâte huileuse pour tube à simple paroi-, grâce à sa conductivité électrique plus élevée et à sa quantité d'addition plus faible, devient le premier choix pour les batteries-haut de gamme ; La pâte huileuse à tubes multi-parois, avec son avantage coût-efficacité mature-, occupe la part de marché principale. À mesure que des entreprises nationales telles que Shandong Tanfeng réalisent des percées technologiques, le processus de localisation de la pâte conductrice CNT à base de pétrole s'accélère.

Si vous recherchez une pâte conductrice de CNT à base d'huile-ou si vous souhaitez en savoir plus sur les solutions d'application de pâte huileuse à simple-paroi/multi-paroi dans votre système de batterie, n'hésitez pas à nous contacter. En tant que fabricant professionnel, Shandong Tanfeng fournit une matrice complète de produits, de la poudre à la pâte, contribuant ainsi à améliorer continuellement les performances de votre batterie.