Carbon nanotube slurry is a functional material made by mixing carbon nanotubes with dispersants, solvents, etc. through a special process. With the excellent conductivity of carbon nanotubes, it plays an irreplaceable role in new energy, electronics and other fields, especially in the power battery industry, and has become one of the key materials for improving battery Performance .
1. composição e características da pasta de nanotubo de carbono
Carbon nanotube slurry is mainly composed of carbon nanotubes, dispersants and solvents. Among them, carbon nanotubes are the core functional components. Multi-walled carbon nanotubes produced by catalytic cracking are mostly produced. Their diameter is usually 20-100nm, with a large aspect ratio, which can form an efficient conductive network in the slurry. The role of the dispersant is to prevent carbon nanotubes from agglomerating. Common ones include sodium carboxymethyl cellulose and polyethylene glycol. The appropriate type can be selected according to the application scenario. Solvents are mostly water or N-metilpirrolidona (NMP) . Slamries à base de água são mais amigáveis ao meio ambiente, e as rajadas baseadas em NMP são mais compatíveis em alguns sistemas de bateria .
Processo de produção de pasta de nanotubos de carbono
O processo de produção da pasta de nanotubos de carbono inclui principalmente três links: pré -tratamento, dispersão e modulação de nanotubos de carbono .
Pré -tratamento de nanotubos de carbono: primeiro, os nanotubos originais de carbono são purificados e picados para remover impurezas e nanotubos de carbono em excesso para melhorar o desempenho da pasta . purificação geralmente adota lixiviação de ácido e cortado por moagem mecânica ou esmagamento ultrassônico.}}}
Dispersão: os nanotubos de carbono pré-tratados, dispersante e solvente são adicionados ao equipamento de dispersão (como moinho de areia, moinho de esferas ou homogeneizador de alta pressão) em uma determinada proporção, e os nanotubos de carbono são dispostos a serem dispersados uniformemente no sistema de descendente de um sistema de dispersão preliminar.}.}}}}.}}}}} O efeito de dispersão afeta diretamente a formação da rede condutiva .
Modulation: According to different application requirements, the dispersed slurry is modulated to adjust parameters such as solid content and viscosity to meet the requirements of subsequent production processes. After the modulation is completed, the large particle impurities are removed by filtration to obtain a qualified carbon nanotube slurry product.
Iii . Campos de aplicativos principais da pasta de nanotubo de carbono
Campo da bateria de energia
Adding carbon nanotube slurry to the positive and negative electrode materials of power batteries can significantly improve the conductivity of the electrodes. Compared with traditional conductive agents (such as carbon black), carbon nanotube slurry can form a more effective conductive network at a lower addition amount (usually 0.5%-2%), reduce the internal resistance of the battery, and improve the battery's charge e eficiência de descarga e desempenho de avaliação . Ao mesmo tempo, também pode melhorar a vida útil do ciclo da bateria, para que a bateria de energia ainda possa manter um bom desempenho após múltipla carga e descarga . no momento, empresas de bateria de energia como CATL e BYD usam amplamente a queda de nanotubos de carbono em seus produtos.
Campo de bateria de armazenamento de energia
Com o rápido desenvolvimento da indústria de armazenamento de energia, os requisitos de desempenho para as baterias de armazenamento de energia também estão constantemente aumentando . pasta de nanotubos de carbono também pode desempenhar um papel importante nas baterias de armazenamento de energia, o que pode melhorar a densidade de energia e a densidade de potência da bateria e atender aos requisitos de desempenho da bateria para armazenamento de energia em grande escala.}
Outros campos
In supercapacitors, carbon nanotube slurry can be used as a conductive additive for electrode materials to improve the specific capacitance and cycle stability of supercapacitors. In addition, carbon nanotube slurry also has certain application potential in the fields of conductive coatings, anti-static materials, etc.