La suspension de nanotubes de carbone est un matériau fonctionnel fabriqué en mélangeant des nanotubes de carbone avec des dispersants, des solvants, etc. Performance .
1. Composition et caractéristiques de la suspension de nanotubes de carbone
La suspension de nanotubes de carbone est principalement composée de nanotubes de carbone, de dispersants et de solvants .. Avec un rapport d'aspect important, qui peut former un réseau conducteur efficace dans la suspension . Le rôle du dispersant est d'empêcher les nanotubes de carbone d'agglomération . les nanotubes de carbone incluent le carboxyméthyl-cellulose et le polyéthylène glycol . sont principalement de l'eau ou du N-méthylpyrrolidone (NMP) . Les boues à base d'eau sont plus respectueuses de l'environnement, et les boues basées sur le NMP sont plus compatibles dans certains systèmes de batterie .
Processus de production de la suspension de nanotubes de carbone
Le processus de production de la suspension de nanotubes de carbone comprend principalement trois liens: le prétraitement, la dispersion et la modulation de la nanotube de carbone .
Prétraitement des nanotubes de carbone: Premièrement, les nanotubes de carbone d'origine sont purifiés et hachés pour éliminer les impurités et les nanotubes de carbone trop longs pour améliorer les performances de la suspension . Purification adopte généralement la lixiviation acide, et hachée par broyage mécanique ou écrasement ultrasonique .
Dispersion: les nanotubes de carbone prétraités, le dispersant et le solvant sont ajoutés à l'équipement de dispersion (tels que le moulin à sable, le moulin à boule ou l'homogénéisateur haute pression) dans une certaine proportion, et les nanotubes de carbone sont uniformément dispersés dans le solvant par force mécanique ou en ultrasonic pour former une dispersion de préliminaire, . L'effet de dispersion affecte directement la formation du réseau conducteur .
Modulation: Selon différentes exigences d'application, la suspension dispersée est modulée pour ajuster des paramètres tels que la teneur en solide et la viscosité pour répondre aux exigences des processus de production ultérieurs . Une fois la modulation terminée, les grandes impuretés de particules sont supprimées par filtration pour obtenir un produit de nanotube carbone qualifié.
Iii . Champs d'application principaux de la suspension de nanotube de carbone
Champ de batterie d'alimentation
L'ajout de suspension de nanotubes de carbone aux matériaux d'électrode positifs et négatifs des batteries de puissance peut considérablement améliorer la conductivité des électrodes . par rapport aux agents conducteurs traditionnels (tels que le noir de carbone), le suspension de nanotubes de carbone peut former un réseau conducteur plus efficace à un montant plus faible (généralement . 5% -2) Batterie, et améliorer l'efficacité et les performances de la charge de la batterie et le taux . En même temps, il peut également améliorer la durée de vie du cycle de la batterie, afin que la batterie d'alimentation puisse toujours maintenir de bonnes performances après plusieurs charges et décharges . à l'heure actuelle, les compagnies de batterie à la main-d'œuvre telles que CATL et BYD utilisent largement le calibre de nanotube de carbone dans leurs produits.
Champ de batterie de stockage d'énergie
Avec le développement rapide de l'industrie du stockage d'énergie, les exigences de performance pour les batteries de stockage d'énergie augmentent également constamment . la suspension de nanotubes de carbone peut également jouer un rôle important dans les batteries de stockage d'énergie, ce qui peut améliorer la densité d'énergie et la densité de puissance de la batterie et répondre aux exigences de performance des batteries pour le stockage d'énergie à grande échelle .
Autres champs
Chez les supercondensateurs, la suspension de nanotubes de carbone peut être utilisée comme additif conducteur pour les matériaux d'électrode afin d'améliorer la capacité spécifique et la stabilité du cycle des supercondensateurs . en plus, la suspension de nanotubes de carbone a également un certain potentiel d'application dans les champs de revêtements conducteurs, de matériaux anti-statiques, etc.