I bhforbairt cadhnraí litiam ard-dlúis, tá anóidí bunaithe ar sileacain, a bhfuil a saintoilleadh teoiriciúil i bhfad níos mó ná graifít, ina phríomhthreo do chadhnraí cumhachta agus do chadhnraí stórála fuinnimh. Ábhar praiticiúil a phléann innealtóirí T&F ceallraí go minic is ea an fáth gur fearr taoscaí seoltacha nanaifeadáin charbóin le haghaidh anóidí atá bunaithe ar shileacan. Tá seoltacht intreach bocht ag ábhair sileacain agus déantar méadú ollmhór orthu le linn luchtaithe agus urscaoilte. Bíonn an gnáth-charbón seoltach dubh ag streachailt leis an ngréasán seoltaí leictreoid a chothabháil san fhadtéarma. Bíonn go leor cuideachtaí, le linn trialacha ar scála beag agus trialacha píolótacha ar anóidí carbóin sileacain, ag dul i ngleic le díghrádú tapa timthriallta agus ag méadú go leanúnach ar fhriotaíocht inmheánach. Go minic, luíonn an bhunchúis le roghnú an bhreiseáin seoltaí. Tá taos seoltach nanafeadáin charbóin, lena struchtúr feadánach aonthoiseach agus a neart meicniúla den scoth, ar an réiteach seoltaí príomhshrutha chun anóidí sileacain a thionsclaíocht. Mar sin féin, is gá freisin an múnla a mheaitseáil bunaithe ar ábhar sileacain agus córas sciodair.
1. Croíphointe Péine Sileacain-Anóidí Bunaithe: Cúiseanna Leathnú Toirt Briste agus Teip Líonra Seoltach
Is é an dúshlán teicniúil is mó a bhaineann le hanóidí atá bunaithe ar sileacain ná an fairsingiú mór toirte agus an chrapadh le linn rothaíochta luchtaithe. Tá an-seans ann go gcaillfidh breiseáin seoltaí teagmhála traidisiúnta-, rud is cúis le méadú géar ar fhriotaíocht inmheánach na cille agus díghrádú timthriallta tapa. Cuireann sé seo ardéilimh ar chumas maolánaithe meicniúil an bhreiseáin seoltaí.
Le linn lithiation, is féidir le hábhair atá bunaithe ar shileacan dul i dtaithí ar mhéadú toirte de 200-300%, agus crapadh ina dhiaidh sin nuair a dhéantar iad a dhíliotáil. Tar éis rothaíocht arís agus arís eile, tá seans maith go smidiríní ar cháithníní sileacain. Braitheann gnáth-bhreiseáin seoltacha carbóin dubh ar theagmhálacha pointe idir cáithníní chun cosáin a thógáil. Tar éis leathnú agus dí-áitiú na gcáithníní sileacain, aistríonn agus dícheangail na cáithníní carbóin dubh, ag briseadh na naisc seoltacha go díreach, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú leanúnach ar fhriotaíocht inmheánach leictreoid agus díghrádú tapa acmhainne. Ag an am céanna, tá seoltacht lag ag sileacain féin. Mura féidir leis an breiseán seoltaí líonra leanúnach a fhoirmiú ar fud an leatháin leictreoid ar fad, beidh sé ina chúis le fadhbanna díorthaithe freisin amhail cumas ráta lag agus éifeachtacht íseal den chéad timthriall.
Roinntear anóidí atá bunaithe ar shileacan ar an margadh i gcórais ard-sileacain agus i gcórais charbóin ilchodacha SiO. Dá airde an t-ábhar sileacain, is amhlaidh is suntasaí an éifeacht millteach a bhaineann le leathnú, agus is airde na ceanglais feidhmíochta cuimsitheacha don ghreamú seoltaí.
Le linn idirghníomhaíochtaí le go leor custaiméirí anóid charbóin sileacain, tá sé faighte amach ag Shandong Tanfeng go ndéanann go leor foirne T&F cóipeáil dhíreach ar fhoirmlithe breiseáin seoltacha anóidí graifíte, ag cur gnáth-charbóin dubh go díreach ar anóidí atá bunaithe ar shileacan. Cé go bhféadfadh feidhmíocht a bheith inghlactha ag scála na saotharlainne, tar éis na céadta timthriallta, titeann an fheidhmíocht go géar. Tá sé seo amhlaidh toisc go ndearnadh neamhaird de dhamáiste seoltaí líonra de bharr leathnú.
2. Ceithre Buntáiste Buntáiste a bhaineann le Greamaigh Sheoltach Nanafeadáin Charbóin d'Anóid Bhunaithe Sileacain
I gcomparáid le carbóin dubh, tógann greamaigh seoltaí nanafeadáin charbóin, ag brath ar a struchtúr feadánach fada tríthoiseach, líonra seoltaí solúbtha tríthoiseach a fhéadfaidh leathnú agus crapadh arís agus arís eile ar cháithníní sileacain a sheasamh, ag baint amach seoltacht ard ag méideanna breise íseal, ag oiriúnú do choinníollacha oibriúcháin speisialta anóidí sileacain-.
1. Líonra Seoltach Raon Fada Solúbtha, Cosáin Gan Bhriste a Chothabháil Le linn Leathnú agus Crapadh
Tá cóimheasa gné de 500-1000 nó níos mó ag nanaifeadáin charbóin, ag forluí laistigh den leictreoid chun líonra seoltaí a fhoirmiú cosúil le "scafall leaisteacha." Nuair a leathnaíonn agus a chrapadh cáithníní sileacain, is féidir leis na feadáin charbóin a dhífhoirmiú mar spriongaí gan teagmháil dhíreach a bhriseadh, bealaí iompair leictreon a chothabháil go leanúnach. I gcodarsnacht leis sin, tá sé an-seans maith go gcaillfidh teagmhálaithe pointe carbóin dubh tar éis díláithriú cáithníní.
2. Méid Suimithe Íseal, Níos mó spáis a shaoradh le haghaidh Ábhar Gníomhach, Dlús Fuinnimh a Fheabhsú
Tá an spás sa chóras anóid atá bunaithe ar shileacan an-luachmhar. Déanfaidh cion ard de bhreiseán seoltaí an cion d'ábhar gníomhach carbóin sileacain a phlódú amach. Go ginearálta, níl an méid breise éifeachtach de ghreamú seoltaí MWCNT in anóidí carbóin sileacain ach 0.3-1.0%, ag baint amach éifeachtaí seoltacha idéalach. Is minic go n-éilíonn carbóin dubh traidisiúnta 2-4% breise, ag áitiú cion ábhar gníomhach agus ag teorannú feabhsú dlús fuinnimh cille.
3. Airíonna Meicniúla den scoth, Buffering Silicon Particle Strus Leathnú
Tá modulus ard leaisteach agus toughness maith ag nanaifeadáin charbóin, atá in ann an strus inmheánach de bharr leathnú na gcáithníní sileacain a mhaolánú, scoilteadh bileog leictreoid agus scaoileadh púdar a mhaolú, an baol teip ó shúchán ábhar gníomhach a laghdú, cobhsaíocht scannán SEI a fheabhsú go hindíreach, agus giniúint gáis ó imoibrithe leanúnacha taobh leictrilít a laghdú.
4. Ag luí le Córais Ola-NMP Bhunaithe agus Uisce-Bhunaithe Sileacain Sciodair
Faoi láthair, úsáideann anóidí atá bunaithe ar sileacain go príomha próisis sciodair uiscebhunaithe, péireáilte le ceanglóirí SBR CMC, a chuireann ceanglais dhian ar chomhoiriúnacht an scaiptheora ghreamú seoltaí. Is féidir le greamaigh seoltaí CNT Cáilithe comhoiriúnacht mhaith a bhaint amach i gcórais uiscebhunaithe gan an córas ceanglóra a scriosadh, le réaleolaíocht sciodair chobhsaí, agus níos lú seans maith go mbeidh lochtanna stríoca agus bioráin le linn an bhrataithe.
| Mír Comparáide | Greamaigh Seoltach CNT (MWCNT) | Gnáthsheoltach Carbóin Dubh SP | Coinníollacha Tástála |
|---|---|---|---|
| Méid Suimiúcháin Réasúnta Éifeachtach le haghaidh Anóid Carbóin Sileacain- | 0.3-1.0 wt% | 2-4 wt% | Córas anóid bunaithe ar SiO/C sileacain |
| Inoiriúnaitheacht do Leathnú Cáithníní Sileacain | Den scoth, is féidir líonra deform agus maolán | Go dona, briseann teagmhálacha pointe go héasca | Tástáil timthriall 1C saor in aisce, |
| Coinneáil Acmhainne 100-Timthriall | 88-92% | 65-72% | Ábhar sileacain 15% sileacain-leathcharbóin-chill |
| Athrú Friotaíocht Inmheánach Leictreoid (Tar éis Rothaíochta) | Méadú beag ar fhriotaíocht inmheánach | Méadú mór ar fhriotaíocht inmheánach | Tomhas impedance EIS |
| Tionchar ar Dhlús Fuinnimh | Áitíocht íseal, dlús a fheabhsú | Cuireann áitíocht ard teorainn le dlús fuinnimh | Córas foirmlithe céanna |
Achoimre:Tá na buntáistí a bhaineann le greamaigh seoltaí CNT bunaithe ar an mbonn go bhfuil scaipthe críochnúil. Má tá na CNTanna sa ghreamú ceirtleánaithe go mór, ní féidir aon cheann de na buntáistí thuas a bhaint amach.
D'fhorbair Shandong Tanfeng go sonrach le sraith ghreamú seoltach CNT tiomnaithe do dhálaí anóid sileacain, ag seoladh samhlacha NMP atá bunaithe ar ola agus bunaithe ar uisce. Tá an cóimheas gné scaipthe agus CNT optamaithe chun oiriúnú don chóras ceanglóra atá bunaithe ar uisce SBR CMC, rud a chuireann cosc go héifeachtach ar ramhrú sciodair agus geiliú in anóidí sileacain. Úsáideann go leor custaiméirí T&F anóid charbóin agus olltáirgeadh sileacain iad seo go díreach le haghaidh trialacha ar scála beag agus píolótach, rud a laghdaíonn an timthriall dífhabhtaithe foirmlithe.
3. Cad iad na heasnaimh phraiticiúla a bhaineann le Gream Seoltach CNT a Úsáid le haghaidh Anóidí Bunaithe Sileacain?
Ní réiteach uilíoch é greamaigh seoltaí CNT. Is féidir le slaodacht ard sciodair agus deacracht scaipthe a bheith mar thoradh ar roghnú míchuí. I gcás córais ard-sileacain, ní mór meaitseáil paraiméadar CNT a dhéanamh i gceart; ní féidir paraiméadair ghreamú anóid graifíte a chóipeáil go díreach.
Éilimh arda ar an bpróiseas scaipthe:Mura bhfuil an ghreamú seoltaí CNT féin scaipthe i gceart agus go bhfuil líon mór ceirtleán ann, cruthóidh siad oileáin seoltacha san anóid atá bunaithe ar shileacan, ní hamháin go dteipeann orthu cúnamh a thabhairt ach cruthóidh siad spotaí dubha agus rioscaí micreachiorcaid ar an leathán leictreoid.
Rialú slaodachta deacair:Tá achar dromchla ard sonrach ag nanafeadáin charbóin, agus ag an méid breise céanna, is fusa iad a mhéadú ar shlaodacht an sciodair anóid. Tá moirfeolaíocht choimpléascach na gcáithníní ag anóidí atá bunaithe ar shileacan iad féin, rud a éilíonn rialú comhordaithe ar ábhar soladach agus ar shlaodacht le linn dífhabhtaithe foirmlithe.
Tá teorainneacha fós ag córais ard-sileacain agus íon sileacain le CNTanna amháin:I gcás córais ard-sileacain a bhfuil cion sileacain níos mó ná 30% acu, ní leor brath ar ghreamú seoltaí CNT amháin chun an forleathnú ollmhór a fhritháireamh go hiomlán. Úsáideann an tionscal réiteach seoltaí hibrideach de CNTs + carbóin dubh go coitianta chun buntáistí comhlántacha a bhaint amach.
| Cás Oibriúcháin | Réiteach Seolta Molta | Príomhphointí |
|---|---|---|
| SiO/C Íseal-Anóid mheánmhéide sileacain (5-20% Si) | CNT go príomha greamaigh seoltaí, le méid beag de carbóin dubh i dteannta a chéile | Tabhair tosaíocht do mhúnlaí greamaigh atá tiomnaithe do shileacan |
| High-Silicon System (Si >25%) | CNTs + Carbóin Dubh / hibrideach Graphene | Ní mholtar CNTanna a úsáid ina n-aonar |
| Saotharlann-T&F ar scála beag | Tabhair tosaíocht do ghreamú seoltaí CNT uiscebhunaithe | Rialaigh an seicheamh beathaithe go docht, cinntigh -an meascadh roimh ré |
4. Pointí Roghnúcháin Praiticiúla chun Gream Seoltach CNT a Úsáid in Anóidí Bunaithe-Bunaithe
Agus tú ag ceannach greamaigh seoltaí CNT, ná féach ar ábhar soladach amháin. Ní mór é a chomhcheangal le hábhar sileacain, córas tuaslagóir sciodair, agus cineál ceanglóra, le fócas ar fhad CNT, staid scaipthe, agus táscairí eisíontais.
Déan idirdhealú idir an córas tuaslagóir:Ná húsáid go díreach taos bunaithe NMP ola le haghaidh anóidí sileacain uiscebhunaithe; scriosfaidh neamhréir tuaslagóir an córas sciodair go díreach, rud is cúis le flocasúchán agus cisealú.
Ábhar sileacain níos airde:Ná lean CNTanna rófhada go dall. Is féidir le feadáin rófhada a bheith ina gcúis le gabháil agus ramhrú sciodair. Roghnaigh samhlacha CNT meánfhad atá oiriúnach d'anóidí sileacain.
Tabhair aird ar tháscairí neamhíonachta miotail:Tá anóidí atá bunaithe ar shileacan íogair d’eisíontais miotail. Is féidir le féin-scaoileadh cille a bheith ina chúis le neamhíonachtaí iomarcacha.
Tabhair tosaíocht d'fhíorú -scála beag:Déan -tástáil samplach beag ar dtús, ag scrúdú comhoiriúnacht an ghreamú, cuma an bhrataithe leatháin leictreoid, feidhmíocht an timthrialla, agus sonraí friotaíochta inmheánaigh, ansin scála suas go dtí olltáirgeadh.
Mar mhonaróir taosrán seoltaí CNT, is féidir le Shandong Tanfeng tacaíocht bheag shamplach a sholáthar do thionscadail anóid atá bunaithe ar sileacain. Bunaithe ar ábhar sileacain an chustaiméara agus ar chóras uisce/ola-, soláthraíonn sé moltaí roghnaithe spriocdhírithe agus tagairtí próisis aschuir le haghaidh beathú agus meascadh, ag cabhrú le custaiméirí seachráin dífhabhtaithe foirmlithe a sheachaint.
5. Achoimre ar an Airteagal Iomlán
Is í an phríomhchúis go dtugann anóidí atá bunaithe ar sileacain tosaíocht do ghreamú seoltaí CNT ná go réitíonn an líonra tríthoiseach solúbtha an fhadhb a bhaineann le briseadh nasc seoltaí de bharr leathnú na gcáithníní sileacain, ag baint amach méideanna breise íseal agus seoltacht agus dlús fuinnimh á chothromú. Mar sin féin, ní mór an tsamhail chórais chomhfhreagrach a mheaitseáil; i gcás cásanna ard-sileacain, moltar é a chumasc le breiseáin seoltacha eile, agus níor cheart an tuaslagán greamaigh anóid graifíte a chóipeáil go díreach.
Is minic nach mbíonn teip na n-anóidí atá bunaithe ar sileacain go hiomlán mar gheall ar an ábhar sileacain féin. Tá sé ríthábhachtach cé acu an féidir leis an breiseán seoltaí na hathruithe toirte a sheasamh le linn rothaíochta. Tá sé ag streachailt le breiseáin seoltacha carbóin dubh traidisiúnta, teoranta ag a meicníocht teagmhála i gcórais charbóin sileacain, saolré timthriallta fada a bhaint amach. Tá greamaigh seoltaí CNT, de bhua a struchtúir líonra aonthoiseach uathúil, ar an bpríomhrogha chun anóidí carbóin sileacain a thionsclaíocht. Le linn an roghnúcháin, ní hamháin breathnú ar tháscairí ábhar soladach; meastóireacht chuimsitheach a dhéanamh ar scaiptheacht, ar shlaodacht, ar neamhíonachtaí agus ar chomhoiriúnacht an chórais.
Tá táirgí greamaigh seolta CNT il-shonrúcháin ag Shandong Tanfeng atá oiriúnach d'anóidí atá bunaithe ar shileacan agus is féidir leo tacú le forbairt shaincheaptha. Soláthraíonn sé freisin comhordú teicniúil próisis sciodair, ag tairiscint seirbhísí tacaíochta iomlána d'institiúidí T&F agus monaróirí ceallraí.
CCanna
C: An féidir anóidí atá bunaithe ar shileacan a úsáid ach greamaigh seoltaí CNT gan carbóin dubh?
F: Is féidir le córais SiO/C meán-íseal-sileacain tabhairt faoi seo, ach tá méid beag carbóin dubh san áireamh i bhformhór na bhfoirmíochtaí tionsclaíochta i dteannta a chéile. Líonann Carbón dubh na bearnaí idir na cáithníní, ag optamú go sineirgíoch ar an ngréasán seoltaí agus ag laghdú costas foirmithe foriomlán.
C: An féidir an greamaigh CNT a úsáidtear do ghnáth-anóidí graifíte a úsáid go díreach le haghaidh anóidí sileacain uiscebhunaithe?
A: Ní mholtar úsáid dhíreach. D'fhéadfadh sé nach mbeadh foirmiú scaipthe anóidí graifíte comhoiriúnach leis an gcóras CMC-SBR, rud a fhágann go mbíonn ramhrú agus dríodrú sciodair go héasca. Tabhair tosaíocht do ghreamú seoltaí CNT uiscebhunaithe atá deartha go sonrach le haghaidh anóidí sileacain.
C: Cad é an gnáthmhéid breise de ghreamú seoltaí CNT d'anóidí carbóin sileacain?
A: I gcás anóidí carbóin SiO/C sileacain -, is gnách go rialaítear an méid breise éifeachtach CNT sa raon 0.3-1.0%. Dá airde an t-ábhar sileacain, is gá an fhuinneog breisithe is fearr a athchalabrú trí thurgnaimh.