Provodljiva pasta za ugljične nanocijevi se uglavnom koristi za provodne aditive za litijumske baterije (njeno najveće tržište, gdje je potrebno samo 0,5%-1,5% katodnog materijala za izgradnju efikasne provodne mreže), elektromagnetne zaštitne premaze (efikasnost zaštite od 30 dB postignuta sa 1% dodatka goriva), plastične provodljive plastične trake za gorivo superkondenzatori (poboljšavanje gustine snage) i fleksibilna elektronika (savitljiva provodna kola). Prednosti provodljivih aditiva za ugljične nanocijevi su značajne: količina potrebna za postizanje istog provodljivog efekta je samo 1/6 do 1/2 u odnosu na tradicionalne provodljive agense, dok se također poboljšava sposobnost brzine i vijek trajanja. Shandong Tanfeng New Material pruža punu seriju praha ugljičnih nanocijevi i provodljive paste, sa visokom čistoćom i stabilnim serijama, i sada opskrbljuje novo tržište energije u velikim količinama.
1. Konduktivni aditiv za litijsku bateriju: najveće tržište primjene
zaključak:Konduktivna pasta za ugljične nanocijevi ima najveći udio primjene na polju litijumskih baterija. Samo 0,5%-1,5% dodatka je potrebno za izgradnju efikasne trodimenzionalne provodljive mreže, značajno poboljšavajući sposobnost baterije i vijek trajanja.
Najvažnija i najzrelija upotreba provodljive paste za ugljične nanocijevi je kao provodljivi aditiv za litijumske baterije. Za razliku od tradicionalne granularne provodljive čađe (Super-P), ugljične nanocijevi imaju ultra-visok omjer širine i visine (do 1000:1 ili više), što im omogućava da "premoste" između pozitivnih i negativnih aktivnih materijala elektroda, formirajući-provodljivu mrežu velikog dometa.
Osnovne prednosti:
| Comparison Dimension | Tradicionalni provodni aditiv čađe | Konduktivni aditiv za ugljične nanocijevi |
|---|---|---|
| Dodatni iznos | 3%-5% | 0.5%-1.5% |
| Efikasnost provođenja | Tačka kontakt, diskontinuirana mreža | Linijski kontakt, trodimenzionalna-mreža |
| Unutrašnji otpor baterije | Relativno visoko | Značajno smanjen |
| Rate Capability | Prosjek | Odlično poboljšano |
| Gustoća energije | Ograničeno količinom provodljivog aditiva | Može povećati udio aktivnog materijala |
Da bi se postigao isti provodljivi efekat, potrebna je količina ugljeničnih nanocevi samo 1/6 do 1/2 od tradicionalnih provodljivih agenasa.
Performanse u specifičnim sistemima baterija:
| Vrsta baterije | Efekat |
|---|---|
| Litijum-gvozdeno-fosfatna (LFP) baterija | Značajno smanjuje unutrašnji otpor baterije, poboljšava sposobnost brzine i vijek trajanja |
| Ternarna (NCM) baterija | Poboljšava performanse obrade katodnih elektroda, sprečava lomljenje presovanja valjaka i raspadanje praha |
| Litijum-kobalt oksidna (LCO) baterija | Može povećati gustoću kompaktirane katode na 4,15 g·cm⁻³, poboljšavajući gustinu energije |
GGII predviđa da će do 2030. godine kineska isporuka provodljivog praha ugljičnih nanocijevi dostići 41.000 tona, što odgovara veličini tržišta paste od 680.000 tona (izračunato na 6% čvrstog sadržaja), sa kombinovanom godišnjom stopom rasta (CAGR) od 26,7% prema tehnologiji brzog punjenja od 2030.{9}. 4C/6C i novi sistemi kao što su polu{12}}čvrste/sve{13}}čvrste-baterije i dalje će pokretati potražnju za provodljivom pastom za ugljične nanocijevi.
2. Elektromagnetni zaštitni premazi: Čuvanje elektronskih uređaja od "smetanja"
zaključak:Elektromagnetni zaštitni premazi sa dodatkom 1% ugljeničnih nanocevi mogu postići efektivnost zaštite od preko 30 dB u širokom frekventnom opsegu, dok ispunjavaju sveobuhvatne zahteve za adheziju, tvrdoću i otpornost na slani sprej.
Kako elektronski uređaji postaju sve gušći, elektromagnetne smetnje su postale veliki problem - "zujanje" koje proizvodi vaš telefon kada se postavi blizu zvučnika je manifestacija elektromagnetnih smetnji. Konduktivna pasta za ugljične nanocijevi može poslužiti kao provodljivo punilo za elektromagnetne zaštitne prevlake, a nanosi se na unutrašnjost kućišta uređaja kako bi se "blokirali" elektromagnetni valovi.
Podaci o performansama:
Studija iz 2020. godine pokazala je da je premaz od epoksidne smole koji sadrži 1 wt% ugljičnih nanocijevi i 35% srebrom-prevučen bakreni prah postigao ukupnu efektivnost zaštite od preko 30 dB u frekvencijskom opsegu od 14 kHz do 1,5 GHz, a također ispunjava:
| Requirement | Performanse |
|---|---|
| Adhezija | Ocjena 1 |
| Tvrdoća olovke | 4H |
| Otpornost na slani sprej | Bez plikova, bez ljuštenja, bez pucanja nakon 500 sati |
Šta ovo znači?Efikasnost zaštite od 30 dB odgovara blokiranju 99,9% energije elektromagnetnog talasa - dovoljne da ispuni zahtjeve elektromagnetne kompatibilnosti većine elektronskih uređaja.
Osim toga, postoji patentirana tehnologija koja kombinuje jednoslojne ugljične nanocijevi-s provodljivim polianilinom za pripremu elektromagnetnih zaštitnih premaza na bazi vode-, uz niže troškove proizvodnje i veću ekološku prihvatljivost.
3. Konduktivna plastika/Masterbatches: Pravljenje plastike "provodljivom"
zaključak:Konduktivna pasta za ugljične nanocijevi može se prethodno-raspršiti i napraviti u provodljive masterbatche, koje se zatim dodaju u plastiku za proizvodnju anti-statičke ambalaže, automobilskih vodova za gorivo, kućišta elektronskih proizvoda i još mnogo toga.
Plastika je prirodni izolator, ali u mnogim scenarijima mora biti provodljiva -, na primjer, kućišta rudarske opreme zahtijevaju anti-statička svojstva, a automobilski vodovi za gorivo moraju biti anti-statički kako bi spriječili varnice koje mogu zapaliti gorivo.
Konduktivna pasta za ugljične nanocijevi može se prvo pomiješati s plastičnom matricom (kao što je PA6, PA12, PP, itd.) kako bi se proizvela provodljiva masterbatch, koja se zatim ubrizgava u finalne proizvode. Ovaj "masterbatch" obrazac čini da je korisnicima u daljnjem toku pogodnije da koriste - oni ne moraju sami rukovati nano-praškom; oni ga jednostavno dodaju proporcionalno svojim sirovinama.
Glavni proizvodi kompanije Shandong Tanfeng uključuju vodljive masterbatche od ugljeničnih nanocevi, koje se široko koriste u oblasti provodljive plastike. Njihova osnovna prednost je u tome što je potrebno samo 2-3% dodatka ugljičnih nanocijevi da bi se plastici dala antistatička razina (10⁶-10⁹ Ω/sq) provodljivosti.
4. Superkondenzatori i uređaji za skladištenje energije: Poboljšanje gustine snage
zaključak:Provodljiva pasta za ugljične nanocijevi može se koristiti kao materijal za elektrode ili provodljivi aditiv za superkondenzatore, koristeći svoju visoku specifičnu površinu i prednosti jedno{0}}dimenzionalne provodljive mreže za značajno poboljšanje gustine snage.
Superkondenzatori su uređaji za pohranu energije koji padaju između baterija i tradicionalnih kondenzatora, a karakterizira ih izuzetno velika gustina snage (veoma brzo punjenje/pražnjenje) i izuzetno dug životni vijek (stotine hiljada ciklusa). Dodavanje ugljičnih nanocijevi može:
Djeluje kao provodljivi aditiv, smanjujući unutrašnji otpor elektrode.
Djeluje kao skeletni materijal, izgrađujući trodimenzionalnu poroznu strukturu-.
Sastavljen od aktivnog ugljena, grafena, itd., za poboljšanje specifične kapacitivnosti.
Kompozitna pasta od grafena-visoke provodljivosti/ugljične nanocijevi eksplicitno je primijenjena u polju superkondenzatora.
5. Fleksibilna elektronika i prozirni provodljivi filmovi: savitljiva "elektronska tinta"
zaključak:Provodljiva pasta za ugljične nanocijevi može se premazati za pripremu fleksibilnih prozirnih provodljivih filmova za upotrebu u savitljivim elektronskim uređajima kao što su ekrani osjetljivi na dodir i fleksibilni senzori.
Tradicionalni prozirni provodljivi filmovi koriste materijal od indijum kalaj oksida (ITO), koji ima nedostatak što je krhak - i puca kada se savija. Provodljiva pasta za ugljične nanocijevi može se premazati na fleksibilne podloge kao što je PET kako bi se formirali savitljivi prozirni provodljivi filmovi.
Shandong Tanfeng-ova kompozitna pasta visoke-provodljivosti grafena/ugljične nanocijevi ima provodljivost premaza od 400-600 S/cm, a istovremeno posjeduje i dobru mehaničku fleksibilnost, što je čini pogodnom za fleksibilne senzore, fleksibilne displeje i još mnogo toga.
Visokokvalitetna-kvalitetna karbonska nanocijevi na bazi vode-vodljiva pasta se također može koristiti za:
Senzori:Koristeći piezorezistivni efekat CNT-a za pripremu nosivih senzora naprezanja.
Kompoziti nanocijevi:Davanje provodljive funkcionalnosti kompozitnim materijalima kroz punjenje ili premazivanje.
6. Shandong Tanfeng Novi materijal: "Izvorna snaga" provodljive paste za ugljične nanocijevi
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. može isporučiti karbonske nanocijevi u prahu i proizvode od provodljive paste čistoće veće ili jednake 98% i stabilne serije, služeći kao glavni dobavljač uzvodno u lancu industrije provodne paste.
Uzvodno od industrije provodne paste za ugljične nanocijevi je visoko-kvalitetni prah ugljeničnih nanocijevi. Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. je upravo "izvor snage" ovog industrijskog lanca.
Pregled osnovnih prednosti:
| Advantage Dimension | Snaga novog materijala Tanfeng |
|---|---|
| Product Matrix | Više-/jednostjedne-/dvoslojne-ugljične nanocijevi u prahu, silicijum-ugljični anodni materijali, provodljiva pasta |
| Čistoća proizvoda | Veće ili jednako 98%, dobra konzistencija serije |
| Procesi pripreme | CVD metoda, metoda lučnog pražnjenja, metoda laserske ablacije; više-kontrola procesa |
| Kapacitet snabdevanja | 200 tona/mjesečno; prva faza proizvodnog projekta je već završena |
| Izgled aplikacije | Sedam glavnih pravaca: nova energetska vozila, napredni polimerni materijali, vazduhoplovstvo, tranzit železnicom, energija vetra, skladištenje energije vodika |
Proizvodi kompanije su predstavljeni na međunarodnim izložbama kao što je CHINAPLAS. Može ponuditi proizvode provodljive paste na bazi NMP-i na bazi vode-, sa dobrom fluidnošću, stabilnom disperzijom i lakoćom upotrebe za kupce.
Sažetak: Brzi pregled pet glavnih upotreba provodne paste za ugljične nanocijevi
| Područje primjene | Osnovna funkcija | Tipični iznos dodatka | Key Effect |
|---|---|---|---|
| Konduktivni aditiv za litijsku bateriju | Gradi trodimenzionalnu provodnu mrežu | 0.5%-1.5% | Smanjeni unutrašnji otpor, poboljšana sposobnost brzine |
| Elektromagnetski zaštitni premaz | Apsorbuje/reflektuje elektromagnetne talase | 1%-5% | Efikasnost zaštite od 30 dB |
| Konduktivna plastika/Masterbatch | Daje anti-statička svojstva plastici | 2%-5% | Ispunjava ESD zahtjeve |
| Superkondenzator | Smanjuje unutrašnji otpor, poboljšava gustinu snage | 1%-5% | Povećana gustina snage |
| Fleksibilni elektronski uređaj | Savitljivi prozirni provodni sloj | Nanošenje premaza | Provodljivost 400-600 S/cm |
Sažetak jedne-rečenice:Osnovna vrijednost provodne paste za ugljične nanocijevi je postizanje ogromnog skoka performansi uz minimalan dodatak - bilo u baterijama, premazima ili plastici. Shandong Tanfeng New Material, sa svojim proizvodnim kapacitetom od 200 tona mjesečno i čistoćom većom od ili jednakom 98%, isporučuje visoko-kvalitetne sirovine za ugljične nanocijevi za ovih pet glavnih scenarija primjene.