La meilleure pâte conductrice thermique, la piste de nouveaux agents conducteurs, pourquoi les nanotubes de carbone sont-ils en avance sur le graphène?
Nous avons trié l'historique de recherche, les caractéristiques de performance, les progrès standard et le marché en aval du graphène et des nanotubes de carbone, et sur la base du contenu objectif ci-dessus, nous essayons de porter des jugements subjectifs.
Avant la découverte du graphène, La communauté de la recherche scientifique avait fait suffisamment de recherches sur la structure physique et les propriétés thermochimiques électromagnétiques des nanotubes de carbone, et divers corps macroscopiques de nanotubes de carbone pouvaient être préparés. Après que des scientifiques français aient préparé pour la première fois des fibres de nanotubes de carbone en 2000, en 2002, l'équipe du professeur Wu Dehai de l'Université Tsinghua a pu préparer des faisceaux de nanotubes de carbone de 20 cm de long. À ce jour, la chaleur de recherche des nanotubes de carbone dans la communauté de la recherche scientifique n'est toujours pas inférieure au graphène.
En tant qu'agent conducteur, le graphène a un effet stérique sur les ions lithium.
La recherche théorique sur les agents conducteurs de batterie au lithium estime que le noir de carbone conducteur est un modèle de contact "point-point", les nanotubes de carbone sont un "point-ligne" Modèle de contact, et le graphène est un modèle de contact "point de surface". Ce modèle permet aux particules de matériau actif de construire un réseau conducteur "longue portée" sur le collecteur de courant. Le réseau conducteur dit "à longue portée", c'est-à-dire une meilleure structure de connexion du chemin conducteur, présente un avantage pour la transmission des ions et des électrons.
Cependant, dans la recherche d'application réelle, il a été constaté que le graphène de plus grande taille en tant qu'agent conducteur formera un effet stérique d'ion de lithium. Il est difficile pour les ions lithium de passer à travers l'anneau hexagonal de graphène composé d'atomes de carbone. Par conséquent, le graphène de plus grande taille allongera le chemin de transmission des ions lithium et réduira l'efficacité de transmission des ions lithium.
Alors, quelle taille de graphène convient le mieux comme agent conducteur? Généralement, la taille du matériau d'électrode positive est utilisée comme analogie. On pense généralement que lorsque le diamètre de la feuille de graphène est inférieur à 20 μm, l'effet stérique des ions lithium peut être ignoré. Par conséquent, le graphène a un effet stérique en tant qu'agent conducteur, ce qui limite son application dans une certaine mesure.
Les agents conducteurs de graphène ne conviennent que pour les systèmes de phosphate de fer au lithium et doivent être composés avec des nanotubes de carbone.
En termes d'application, comme la demande des consommateurs pour une longue distance de conduite et léger des automobiles, en particulier les voitures de tourisme, Augmente progressivement, les batteries au lithium sont la tendance de développement, mais les batteries au lithium ne sont pas le domaine où les agents conducteurs de graphène sont applicables.
Bien que les agents conducteurs de graphène aient également les caractéristiques d'une excellente conductivité, leur domaine d'application est limité par rapport aux nanotubes de carbone. La solution couramment utilisée dans l'industrie consiste à utiliser du graphène et des nanotubes de carbone dans les batteries au lithium fer phosphate.
Les solutions de compoundage les plus courantes comprennent 3:2 "nanotubes de carbone graphène", 67:30:3 "SP nanotubes de carbone graphène", Etc. On peut voir que l'amélioration des performances des batteries ternaires et des batteries lithium fer phosphate ne peut pas être séparée du nouvel agent conducteur dopé avec des nanotubes de carbone.
Du point de vue des véhicules à énergie nouvelle, la voie de développement parallèle du phosphate de fer lithium et des matériaux ternaires à moyen et long terme est relativement claire, Mais la conductivité naturelle du phosphate de fer lithium est pire que celle du ternaire, de sorte que la demande d'agents conducteurs de nanotubes de carbone sera forte.
Du point de vue de l'itération de la technologie des matériaux de batterie au lithium, les matériaux d'électrode positive à haute teneur en nickel et les matériaux d'électrode négative à base de silicium deviendront l'une des principales directions du développement de la batterie de puissance. Les agents conducteurs de nanotubes de carbone peuvent améliorer la faible conductivité des deux. Par conséquent, à long terme, les agents conducteurs de nanotube de carbone deviendront progressivement une demande rigide.
TANFENG Technology Co., Ltd. est un chef de file dans le domaine des agents conducteurs de nanotubes de carbone et ses expéditions augmentent rapidement. La société dispose d'un certain nombre de technologies brevetées de base. Par rapport à ses pairs, la performance pertinente de ses produits de nanotubes de carbone est au premier niveau.
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