La pâte conductrice de nanotubes de carbone est principalement utilisée pour les additifs conducteurs des batteries au lithium (son plus grand marché, où seulement 0,5 %-1,5 % du matériau cathodique est nécessaire pour construire un réseau conducteur efficace), les revêtements de blindage électromagnétique (efficacité de blindage de 30 dB obtenue avec 1 % d'ajout), les plastiques/mélanges maîtres conducteurs (emballages antistatiques, conduites de carburant), les supercondensateurs (améliorant la densité de puissance) et l'électronique flexible (circuits conducteurs pliables). Les avantages des additifs conducteurs à base de nanotubes de carbone sont significatifs : la quantité nécessaire pour obtenir le même effet conducteur n'est que de 1/6 à 1/2 de celle des agents conducteurs traditionnels, tout en améliorant également la capacité de débit et la durée de vie. Shandong Tanfeng New Material fournit une série complète de poudre de nanotubes de carbone et de pâte conductrice, avec des lots de haute pureté et stables, et approvisionne désormais le nouveau marché de l'énergie en vrac.
1. Additif conducteur pour batterie au lithium : le plus grand marché d’applications
Conclusion:La pâte conductrice de nanotubes de carbone a sa proportion d'application la plus élevée dans le domaine des batteries au lithium. Seulement 0,5 %-1,5 % d'ajout est nécessaire pour créer un réseau conducteur tridimensionnel efficace, améliorant considérablement la capacité de charge et la durée de vie de la batterie.
L’utilisation la plus importante et la plus mature de la pâte conductrice de nanotubes de carbone est celle d’additif conducteur pour batterie au lithium. Contrairement au noir de carbone conducteur granulaire traditionnel (Super-P), les nanotubes de carbone ont un rapport d'aspect ultra-élevé (jusqu'à 1 000 : 1 ou plus), leur permettant de « faire le pont » entre les matériaux actifs des électrodes positives et négatives, formant un réseau conducteur à longue portée.
Principaux avantages :
| Dimension de comparaison | Additif conducteur traditionnel de noir de carbone | Additif conducteur de nanotubes de carbone |
|---|---|---|
| Montant ajouté | 3%-5% | 0.5%-1.5% |
| Efficacité de conduction | Contact ponctuel, réseau discontinu | Contact linéaire,-réseau tridimensionnel |
| Résistance interne de la batterie | Relativement élevé | Considérablement réduit |
| Capacité de taux | Moyenne | Grandement amélioré |
| Densité énergétique | Limité par la quantité d'additif conducteur | Peut augmenter la proportion de matière active |
Pour obtenir le même effet conducteur, la quantité de nanotubes de carbone nécessaire n'est que de 1/6 à 1/2 de celle des agents conducteurs traditionnels.
Performances dans des systèmes de batteries spécifiques :
| Type de batterie | Effet |
|---|---|
| Batterie au lithium fer phosphate (LFP) | Réduit considérablement la résistance interne de la batterie, améliore la capacité de débit et la durée de vie |
| Batterie ternaire (NCM) | Améliore les performances de traitement des électrodes cathodiques, empêche la rupture du pressage des rouleaux et la perte de poudre |
| Batterie au lithium-oxyde de cobalt (LCO) | Peut augmenter la densité compactée de la cathode à 4,15 g·cm⁻³, améliorant ainsi la densité énergétique |
GGII prévoit que d'ici 2030, les expéditions chinoises de poudre d'additifs conducteurs de nanotubes de carbone atteindront 41 000 tonnes, ce qui correspond à un marché de pâte de 680 000 tonnes (calculé à 6 % de matière solide), avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 26,7 % de 2024 à 2030. Le développement de la technologie de charge rapide -vers 4C/6C et de nouveaux systèmes tels que les batteries semi-solides/toutes-solides-continueront de stimuler la demande de pâte conductrice de nanotubes de carbone.
2. Revêtements de protection électromagnétique : empêcher les appareils électroniques de « interférer »
Conclusion:Les revêtements de blindage électromagnétique additionnés de 1 % de nanotubes de carbone peuvent atteindre une efficacité de blindage supérieure à 30 dB sur une large plage de fréquences, tout en répondant aux exigences complètes en matière d'adhérence, de dureté et de résistance au brouillard salin.
À mesure que les appareils électroniques deviennent de plus en plus denses, les interférences électromagnétiques sont devenues un problème majeur - le « bourdonnement » émis par votre téléphone lorsqu'il est placé à proximité d'un haut-parleur est une manifestation d'interférences électromagnétiques. La pâte conductrice de nanotubes de carbone peut servir de charge conductrice pour les revêtements de blindage électromagnétique, appliquée à l'intérieur des boîtiers d'appareils pour « bloquer » les ondes électromagnétiques.
Données de performances :
Une étude de 2020 a montré qu'un revêtement de résine époxy contenant 1 % en poids de nanotubes de carbone et 35 % de poudre de cuivre recouverte d'argent-atteignait une efficacité de blindage globale de plus de 30 dB dans la plage de fréquences de 14 kHz à 1,5 GHz, tout en répondant également :
| Exigence | Performance |
|---|---|
| Adhésion | 1re année |
| Dureté du crayon | 4H |
| Résistance au brouillard salin | Pas de cloques, pas de pelage, pas de fissures après 500 heures |
Qu'est-ce que cela signifie?Une efficacité de blindage de 30 dB correspond à un blocage de 99,9 % de l'énergie des ondes électromagnétiques -, suffisant pour répondre aux exigences de compatibilité électromagnétique de la plupart des appareils électroniques.
En outre, il existe une technologie brevetée qui consiste à combiner des nanotubes de carbone-à paroi simple avec de la polyaniline conductrice pour préparer des revêtements de protection électromagnétique à base d'eau-, avec des coûts de production inférieurs et un plus grand respect de l'environnement.
3. Plastiques/maîtres conducteurs : rendre les plastiques « conducteurs »
Conclusion:La pâte conductrice de nanotubes de carbone peut être pré-dispersée et transformée en mélanges maîtres conducteurs, qui sont ensuite ajoutés aux plastiques pour produire des emballages anti-antistatiques, des conduites de carburant automobile, des boîtiers de produits électroniques, etc.
Les plastiques sont naturellement isolants, mais dans de nombreux scénarios, ils doivent être conducteurs -. Par exemple, les boîtiers d'équipements miniers nécessitent des propriétés anti-statiques et les conduites de carburant automobiles doivent être anti-statiques pour empêcher les étincelles d'enflammer le carburant.
La pâte conductrice de nanotubes de carbone peut d'abord être mélangée à une matrice plastique (telle que PA6, PA12, PP, etc.) pour produire un mélange maître conducteur, qui est ensuite moulé par injection dans les produits finaux. Cette forme de « mélange maître » permet aux clients en aval d'utiliser plus facilement - ils n'ont pas besoin de manipuler eux-mêmes la nano-poudre ; ils l'ajoutent simplement proportionnellement à leurs matières premières.
Les principaux produits de Shandong Tanfeng comprennent des mélanges maîtres conducteurs de nanotubes de carbone, largement utilisés dans le domaine des plastiques conducteurs. Leur principal avantage est qu’il suffit d’ajouter 2-3 % de nanotubes de carbone pour donner aux plastiques un niveau de conductivité antistatique (10⁶-10⁹ Ω/sq).
4. Supercondensateurs et dispositifs de stockage d'énergie : améliorer la densité de puissance
Conclusion:La pâte conductrice de nanotubes de carbone peut être utilisée comme matériau d'électrode ou additif conducteur pour les supercondensateurs, en tirant parti de sa surface spécifique élevée et des avantages de son réseau conducteur unidimensionnel-pour améliorer considérablement la densité de puissance.
Les supercondensateurs sont des dispositifs de stockage d'énergie qui se situent entre les batteries et les condensateurs traditionnels, caractérisés par une densité de puissance extrêmement élevée (charge/décharge très rapide) et une durée de vie extrêmement longue (des centaines de milliers de cycles). L’ajout de nanotubes de carbone peut :
Agir comme un additif conducteur, réduisant la résistance interne de l’électrode.
Agit comme un matériau squelette, créant une structure poreuse tridimensionnelle-.
Être composé de charbon actif, de graphène, etc., pour améliorer la capacité spécifique.
Une pâte composite graphène/nanotubes de carbone à haute -conductivité a été explicitement appliquée dans le domaine des supercondensateurs.
5. Électronique flexible et films conducteurs transparents : « encre électronique » pliable
Conclusion:La pâte conductrice de nanotubes de carbone peut être enduite pour préparer des films conducteurs transparents flexibles destinés à être utilisés dans des dispositifs électroniques pliables tels que des écrans tactiles et des capteurs flexibles.
Les films conducteurs transparents traditionnels utilisent un matériau en oxyde d'étain et d'indium (ITO), qui présente l'inconvénient d'être fragile - et se fissure lorsqu'il est plié. La pâte conductrice de nanotubes de carbone peut être appliquée sur des substrats flexibles tels que le PET pour former des films conducteurs transparents pliables.
La pâte composite graphène/nanotubes de carbone à haute -conductivité de Shandong Tanfeng présente une conductivité de revêtement de 400 à 600 S/cm, tout en possédant également une bonne flexibilité mécanique, ce qui la rend adaptée aux capteurs flexibles, aux écrans flexibles, etc.
La pâte conductrice à base d'eau de nanotubes de carbone nanométriques-de haute qualité-peut également être utilisée pour :
Capteurs :Utiliser l'effet piézorésistif des NTC pour préparer des capteurs de contrainte portables.
Composites de nanotubes :Conférer une fonctionnalité conductrice aux matériaux composites par remplissage ou revêtement.
6. Nouveau matériau Shandong Tanfeng : la « puissance source » de la pâte conductrice de nanotubes de carbone
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. peut fournir de la poudre de nanotubes de carbone et des produits en pâte conductrice avec une pureté supérieure ou égale à 98 % et des lots stables, servant de principal fournisseur en amont dans la chaîne industrielle des pâtes conductrices.
L'amont de l'industrie des pâtes conductrices de nanotubes de carbone est la poudre de nanotubes de carbone de haute-qualité. Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. est précisément la « source d'énergie » de cette chaîne industrielle.
Aperçu des principaux avantages :
| Dimension Avantage | La force du nouveau matériau Tanfeng |
|---|---|
| Matrice de produits | Poudre de nanotubes de carbone à plusieurs-parois/simple-parois/double-parois, matériaux d'anode en silicium-carbone, pâte conductrice |
| Pureté du produit | Supérieur ou égal à 98%, bonne cohérence des lots |
| Processus de préparation | Méthode CVD, méthode de décharge d'arc, méthode d'ablation laser ; contrôle multi-processus |
| Capacité d'approvisionnement | 200 tonnes/mois ; première phase du projet de production déjà terminée |
| Disposition de l'application | Sept orientations majeures : véhicules à énergies nouvelles, matériaux polymères avancés, aérospatiale, transport ferroviaire, énergie éolienne, stockage d'énergie hydrogène |
Les produits de l'entreprise ont été présentés lors d'expositions internationales telles que CHINAPLAS. Il peut fournir des produits en pâte conductrice à base de NMP-et à base d'eau-, offrant une bonne fluidité, une dispersion stable et une facilité d'utilisation pour les clients.
Résumé : Aperçu rapide des cinq utilisations principales de la pâte conductrice de nanotubes de carbone
| Domaine d'application | Fonction principale | Montant d'ajout typique | Effet clé |
|---|---|---|---|
| Additif conducteur pour batterie au lithium | Crée un réseau conducteur-tridimensionnel | 0.5%-1.5% | Résistance interne réduite, capacité de débit améliorée |
| Revêtement de blindage électromagnétique | Absorbe/réfléchit les ondes électromagnétiques | 1%-5% | Efficacité de blindage de 30 dB |
| Plastique conducteur/mélange-maître | Confère des propriétés anti-statiques aux plastiques | 2%-5% | Répond aux exigences ESD |
| Supercondensateur | Réduit la résistance interne, améliore la densité de puissance | 1%-5% | Densité de puissance accrue |
| Appareil électronique flexible | Couche conductrice transparente pliable | Application de revêtement | Conductivité de 400-600 S/cm |
Résumé en une-phrase :La valeur fondamentale de la pâte conductrice de nanotubes de carbone est de réaliser un bond de performance considérable avec un ajout minimal -, que ce soit dans les batteries, les revêtements ou les plastiques. Shandong Tanfeng New Material, avec sa capacité de production de 200 tonnes/mois et sa pureté supérieure ou égale à 98 %, fournit des matières premières de nanotubes de carbone de haute -qualité pour ces cinq scénarios d'application majeurs.