Í því ferli að undirbúa kolefnis nanórör leiðandi líma, lenda margir R&D starfsmenn í vandræðum eins og óeðlilegri seigju slurrys, ójafnri dreifingu og miklum sveiflum í innri viðnámi rafskautsplötunnar. Burtséð frá dreifingarferlinu og leysikerfisþáttum, er rót orsök að mestu leyti frá mismunandi eðliseiginleikum kolefnis nanóröranna sjálfra. Þvermál, lengd og tiltekið yfirborð kolefnis nanóröra eru þrír lykilvísar fyrir vöruval. Breytingar á hverri breytu munu hafa keðjuverkun á dreifingarstöðugleika, leiðandi skilvirkni og aðlögunarhæfni CNT leiðandi líma. Hér að neðan greinum við sérstök áhrif hverrar breytu út frá raunverulegum fjöldaframleiðsluskilyrðum.
1. Þvermál kolefnis nanórörs ákvarðar erfiðleika slurry dreifingar og leiðandi snertiþol
Því minni sem þvermál kolefnis nanóröranna er, því betri er innri leiðni, en því meiri yfirborðsvirkni, sem gerir þéttingu líklegri, eykur dreifingarerfiðleika og kerfiseigju. Auðveldara er að dreifa rörum með stærri þvermál, sem gerir þau hentug fyrir samsetningar þar sem vinnsluhæfni er í fyrirrúmi.
Þynnri CNT hafa færri rörveggi, lægri rafeindaleiðniviðnám og framúrskarandi leiðandi áhrif við sama viðbótarmagn. Hins vegar eru van der Waals kraftarnir á milli þynnri röra sterkari. Ef mölunar- og dreifingarferlinu er ekki stjórnað á réttan hátt geta þau auðveldlega flækst aftur-, sem veldur agnum og seti í gróðurlausninni. Þykkari CNT hafa veikari tilhneigingu til að flækjast innbyrðis, bjóða upp á meiri dreifingarþol í NMP og vatns-bundnum kerfum, með betri rennsli slurry, hentugur fyrir stór-húðunarframleiðslu.
| CNT þvermálssvið | Eiginleikar slurry kjarna | Viðeigandi sviðsmyndir |
|---|---|---|
| 5–10 nm (þunnt þvermál) | Framúrskarandi leiðni, viðkvæmt fyrir þéttingu, meiri seigju slurrys | Há-orku-þéttleika litíum rafhlöðu bakskaut, ofur-þunnt leiðandi filmur |
| 10–20 nm (hefðbundið þvermál) | Gott jafnvægi á leiðni og dreifingu, stýranleg seigja | Power litíum rafhlöður, leiðandi lím |
| Yfir 20 nm (þykkt þvermál) | Auðveld dreifing, góð flæðihæfni slurrys, minni leiðandi skilvirkni | Leiðandi plast, andstæðingur-truflanir |
2. Lengd kolefnis nanórörs hefur áhrif á slurry leiðandi net byggingu og gigtareiginleika
Lengri kolefnis nanórör mynda auðveldara stöðugt skarast leiðandi net, sem dregur úr heildarviðnám slurrysins, en þau auka verulega seigju slurrys. Styttri CNTs bjóða upp á betri flæðigetu, hentugur fyrir þunnt húðunarferli, en langdræga leiðnigeta þeirra er veikari.
Langir CNTs treysta á einvíddar langa uppbyggingu sína til að byggja upp langar-leiðandi leiðir þvert á agnir. Lítið viðbótarmagn getur náð lágri innri viðnám, sem sparar lyfjakostnað. Hins vegar fléttast of langar rör saman til að mynda netbyggingu, læsa í leysi og valda áberandi aukningu á seigju slurrys, sem getur leitt til vinnsluvandamála eins og teikningar og lélegrar yfirborðsjöfnunar. Stuttir CNTs flækjast ekki auðveldlega hvert við annað, sem leiðir til stöðugrar slurry rheology. Þau eru oft notuð ásamt löngum rörum og kolsvarti í blendingum leiðandi kerfum til að fylla í eyður í leiðandi neti.
Shandong Tanfeng getur sérsniðið CNT hráefni með mismunandi lengdarforskriftir, á sama tíma og hann mótar fullbúið CNT leiðandi líma til að hámarka slurry rheology á sama tíma og það tryggir leiðni, aðlagar sig að háhraða húðunarframleiðslulínum og leysir vandamálið með-af-stýringu á seigju meðan á kembiforriti stendur.
3. Sérstakt yfirborð kolefnis nanórör hefur áhrif á frásog slurryolíu, skammta dreifiefnis og tengi
Því hærra sem tiltekið yfirborð kolefnis nanóröra er, því sterkari geta þeirra til að gleypa leysi og bindiefni, sem krefst meira magns af dreifiefni og bindiefni til að undirbúa slurry. Ef hlutfallið er í ójafnvægi getur það auðveldlega valdið grjótflögnun.
Há-sérstök-yfirborðs-CNT-svæði hafa virkari vefsvæði og fleiri snertipunkta við bakskauts- og rafskautavirk efni, sem dregur í raun úr snertiviðnámi milliflata og bætir endingu rafhlöðunnar. Hins vegar eyðir mikil aðsogsgeta há-yfirborðs-flatarröra mikið magn af PVDF, CMC og öðrum bindiefnum í kerfinu. Þegar bindiefnið er ófullnægjandi minnkar stöðugleiki slurrys, sem leiðir til lagskiptingar og botnfalls. Lágt-sérstakt-yfirborðs-svæði hafa minni aðsog, hærra mótunarþol, neyta minna bindiefnis og auðveldara er að vinna úr þeim.
| Sérstakt yfirborðssvæði | Flutningur slurry | Varúðarráðstafanir í samsetningu |
|---|---|---|
| >250 m²/g | Næg leiðandi snerting, mikil bindiefnanotkun, viðkvæmt fyrir flokkun | Auka hlutfall dreifiefna og bindiefnis; stjórna föstu innihaldi |
| 150–250 m²/g | Heildarafköst í jafnvægi, hentugur fyrir almennar litíum rafhlöður | Hefðbundin framleiðsla á föstu efni; nægur sveigjanleiki aðlögunarferlis |
| <150 m²/g | Lítið frásog, góður stöðugleiki slurrys, færri snertipunktar á milliflötum | Hentar fyrir þykka húðunarferli með lítilli-seigju; hægt að sameina kolsvart í blendingskerfi |
4. Samverkandi samsvörun þriggja færibreytna: Hagnýtar tillögur um val á gróðurblöndu
Þvermál, lengd og tiltekið yfirborð kolefnis nanóröra takmarka hvort annað. Maður getur ekki stundað hið fullkomna í einni breytu; þau verða að vera samverkandi á grundvelli leysikerfisins, innihalds efnisins og húðunarferlisins.
Að velja aðeins þunnt, langt, há-sérstakt-yfirborðs-svæði getur auðveldlega leitt til of þykkrar slurry og dreifingarbilunar. Að velja aðeins þykkar, stuttar slöngur með litlum-yfirborði-flatar leiðir til mikillar leiðandi aukefnaskammta, taka upp virka efnishlutfallið og minnka orkuþéttleika vörunnar.
Fyrir hefðbundna rafhlöðu bakskautsupplausn, forgangsraðaðu CNT með miðlungs þvermál, miðlungs lengd og jafnvægi á tilteknu yfirborði. Fyrir há-hraða hraðhleðslukerfi- er hægt að nota þunna-þvermál langa CNT. Fyrir vatn-undirstaða rafskautalausnar er frekar mælt með breyttum CNT með miðlungs tilteknu yfirborðsflatarmáli til að draga úr hættu á þéttingu.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd.
Þvermál kolefnis nanóröra stjórnar leiðni slurry og dreifingarerfiðleikum. Lengd ákvarðar samfellu leiðandi nets og seigju slurrys. Sérstakt yfirborð hefur áhrif á neyslu bindiefna, stöðugleika slurrys og leiðandi áhrif á milliflata. Þessar þrjár breytur hafa samskipti sín á milli og eru kjarnaviðmiðunargrundvöllur samsetningarhönnunar CNT leiðandi líma. Byggt á nýjum kostum Shandong efnisiðnaðarins, hefur Shandong Tanfeng, sem faglegur framleiðandi kolefnis nanóröra og leiðandi líma, getu til að fjöldaframleiða- margar forskriftir CNT. Þeir geta mælt með hentugum CNT breytum byggðar á markseigju viðskiptavinarins, þéttu innihaldi og leiðnivísum, og veita tæknilega aðstoð við kembileit, sem dregur úr prufutilraun-og-villulotu.
Algengar spurningar
Sp.: Þýðir hærra sérstakt yfirborð kolefnisnanoröra alltaf betri leiðandi áhrif slurry?
A: Ekki endilega. Hátt-yfirborðs-svæði CNT eru viðkvæm fyrir þéttbýli. Ef dreifing mistekst minnkar leiðandi árangur í raun. Dreifingarferlið og samsetningarhlutfallið eru jafn mikilvæg.
Sp.: Hvernig ætti að velja CNT færibreytur fyrir lág-seigju kolefnis nanórör leiðandi líma?
A: Forgangsraða þykkum þvermáli, stuttri lengd og miðlungs tilteknu yfirborði CNTs. Að öðrum kosti geturðu beint keypt for-dreift fullbúið leiðandi deig frá Shandong Tanfeng.