Prevodna pasta iz ogljikovih nanocevk se v glavnem uporablja za prevodne aditive za litijeve baterije (njen največji trg, kjer je za izgradnjo učinkovitega prevodnega omrežja potrebnih samo 0,5 %-1,5 % katodnega materiala), elektromagnetne zaščitne premaze (30 dB učinkovitost zaščite dosežena z 1 % dodatkom), prevodno plastiko/masterbatče (antistatična embalaža, cevi za gorivo), superkondenzatorji (izboljšanje gostote moči) in prilagodljiva elektronika (upogljiva prevodna vezja). Prednosti prevodnih dodatkov za ogljikove nanocevke so pomembne: količina, ki je potrebna za doseganje enakega prevodnega učinka, je le 1/6 do 1/2 od običajnih prevodnih sredstev, hkrati pa se izboljšuje hitrost in življenjska doba cikla. Shandong Tanfeng New Material zagotavlja celotno serijo prahu ogljikovih nanocevk in prevodne paste z visoko čistostjo in stabilnimi serijami ter zdaj dobavlja nov energetski trg v razsutem stanju.
1. Prevodni dodatek za litijeve baterije: največji trg aplikacij
Zaključek:Prevodna pasta iz ogljikovih nanocevk ima največji delež uporabe na področju litijevih baterij. Samo 0,5 %-1,5 % dodatka je potrebnih za izgradnjo učinkovitega tridimenzionalnega prevodnega omrežja, ki znatno izboljša zmogljivost baterije in življenjsko dobo.
Najpomembnejša in najbolj zrela uporaba prevodne paste iz ogljikovih nanocevk je kot prevodni dodatek za litijeve baterije. Za razliko od tradicionalnih zrnatih prevodnih saj (Super-P) imajo ogljikove nanocevke ultra-visoko razmerje stranic (do 1000:1 ali višje), kar jim omogoča "most" med aktivnimi materiali pozitivnih in negativnih elektrod ter tvorijo prevodno mrežo dolgega-razpona.
Glavne prednosti:
| Primerjalna dimenzija | Tradicionalni prevodni dodatek za saje | Prevodni dodatek za ogljikove nanocevke |
|---|---|---|
| Znesek dodatka | 3%-5% | 0.5%-1.5% |
| Učinkovitost prevodnosti | Točkovni kontakt, prekinjena mreža | Črtni kontakt, tri{0}}dimenzionalno omrežje |
| Notranji upor baterije | Relativno visoko | Bistveno zmanjšano |
| Stopnja zmogljivosti | Povprečje | Zelo izboljšan |
| Gostota energije | Omejeno s količino prevodnega aditiva | Lahko poveča delež aktivne snovi |
Da bi dosegli enak prevodni učinek, je potrebna količina ogljikovih nanocevk le 1/6 do 1/2 količine tradicionalnih prevodnih sredstev.
Zmogljivost v posebnih baterijskih sistemih:
| Vrsta baterije | Učinek |
|---|---|
| Litij železofosfatna (LFP) baterija | Znatno zmanjša notranji upor baterije, izboljša hitrost in življenjsko dobo |
| Ternarna (NCM) baterija | Izboljša učinkovitost obdelave katodnih elektrod, preprečuje lomljenje valja pri stiskanju in odpadanje prahu |
| Litij kobaltov oksid (LCO) baterija | Lahko poveča gostoto stisnjene katode na 4,15 g·cm⁻³, kar izboljša energijsko gostoto |
GGII napoveduje, da bodo do leta 2030 kitajske pošiljke prevodnega aditiva v prahu za ogljikove nanocevke dosegle 41.000 ton, kar ustreza velikosti trga paste 680.000 ton (izračunano na 6 % trdne snovi), s skupno letno stopnjo rasti (CAGR) 26,7 % od leta 2024 do 2030. Razvoj tehnologije hitrega-polnjenja v smeri 4C/6C in novi sistemi, kot so pol-trdne/vse{13}}polprevodniške-baterije, bodo še naprej spodbujali povpraševanje po prevodni pasti iz ogljikovih nanocevk.
2. Elektromagnetni zaščitni premazi: Preprečevanje elektronskih naprav pred "motenjem"
Zaključek:Elektromagnetne zaščitne prevleke z dodatkom 1 % ogljikovih nanocevk lahko dosežejo učinkovitost zaščite več kot 30 dB v širokem frekvenčnem območju, hkrati pa izpolnjujejo obsežne zahteve glede oprijema, trdote in odpornosti na slano prho.
Ker elektronske naprave postajajo vse bolj goste, so elektromagnetne motnje postale velik problem - "brenčeči" zvok, ki ga oddaja vaš telefon, ko ga postavite blizu zvočnika, je manifestacija elektromagnetnih motenj. Prevodna pasta iz ogljikovih nanocevk lahko služi kot prevodno polnilo za elektromagnetne zaščitne premaze, ki se nanesejo na notranjost ohišij naprav za "blokiranje" elektromagnetnih valov.
Podatki o zmogljivosti:
Študija iz leta 2020 je pokazala, da je prevleka iz epoksidne smole, ki vsebuje 1 mas. % ogljikovih nanocevk in 35 % srebr-prevlečenega bakrovega prahu, dosegla skupno učinkovitost zaščite več kot 30 dB v frekvenčnem območju od 14 kHz do 1,5 GHz, hkrati pa izpolnjuje:
| Zahteva | Učinkovitost |
|---|---|
| Adhezija | 1. razred |
| Trdota svinčnika | 4H |
| Odpornost na pršenje soli | Po 500 urah ni mehurčkov, luščenja in razpok |
Kaj to pomeni?Učinkovitost zaščite 30 dB ustreza blokiranju 99,9 % energije elektromagnetnega valovanja -, ki zadostuje za izpolnitev zahtev glede elektromagnetne združljivosti večine elektronskih naprav.
Poleg tega obstaja patentirana tehnologija, ki združuje eno-ogljikove nanocevke s prevodnim polianilinom za pripravo elektromagnetnih zaščitnih prevlek-na vodni osnovi z nižjimi proizvodnimi stroški in večjo prijaznostjo do okolja.
3. Prevodna plastika/masterbatches: izdelava plastike "prevodne"
Zaključek:Prevodno pasto iz ogljikovih nanocevk je mogoče predhodno-razpršiti in iz nje narediti prevodne masterbatche, ki se nato dodajo plastiki za izdelavo anti-statične embalaže, cevi za gorivo za avtomobile, ohišij elektronskih izdelkov in še več.
Plastika je naravni izolator, vendar mora biti v mnogih primerih prevodna - na primer, ohišja rudarske opreme zahtevajo anti-statične lastnosti, avtomobilske cevi za gorivo pa morajo biti anti-statične, da preprečijo, da bi iskre vžgale gorivo.
Prevodno pasto iz ogljikovih nanocevk je mogoče najprej zmešati s plastično matriko (kot je PA6, PA12, PP itd.), da se proizvede prevodna masterbatch, ki se nato brizga v končne izdelke. Ta oblika "masterbatch" omogoča strankam na nižji stopnji bolj priročno uporabo - jim ni treba sami rokovati z nano-praškom; preprosto ga sorazmerno dodajajo svojim surovinam.
Glavni izdelki podjetja Shandong Tanfeng vključujejo prevodne masterbače ogljikovih nanocevk, ki se pogosto uporabljajo na področju prevodne plastike. Njihova glavna prednost je v tem, da je potrebnih le 2-3% dodatka ogljikovih nanocevk, da plastika dobi antistatično raven (10⁶-10⁹ Ω/sq) prevodnosti.
4. Superkondenzatorji in naprave za shranjevanje energije: izboljšanje gostote moči
Zaključek:Prevodna pasta iz ogljikovih nanocevk se lahko uporablja kot material za elektrode ali prevodni dodatek za superkondenzatorje, pri čemer izkorišča visoko specifično površino in prednosti eno-dimenzionalnega prevodnega omrežja za znatno izboljšanje gostote moči.
Superkondenzatorji so naprave za shranjevanje energije, ki spadajo med baterije in tradicionalne kondenzatorje, za katere je značilna izjemno visoka gostota moči (zelo hitro polnjenje/praznjenje) in izjemno dolga življenjska doba cikla (na stotine tisoč ciklov). Dodatek ogljikovih nanocevk lahko:
Deluje kot prevodni dodatek, ki zmanjšuje notranji upor elektrode.
Deluje kot skeletni material in gradi tri{0}}dimenzionalno porozno strukturo.
Sestavljen naj bo z aktivnim ogljem, grafenom itd., da izboljša specifično kapacitivnost.
Visoko{0}}prevodna kompozitna pasta grafen/ogljikove nanocevke je bila izrecno uporabljena na področju superkondenzatorjev.
5. Fleksibilna elektronika in prozorni prevodni filmi: upogljivo "elektronsko črnilo"
Zaključek:Prevodno pasto iz ogljikovih nanocevk je mogoče premazati za pripravo prožnih prozornih prevodnih filmov za uporabo v upogljivih elektronskih napravah, kot so zasloni na dotik in upogljivi senzorji.
Tradicionalne prozorne prevodne folije uporabljajo material indij-kositrov oksid (ITO), katerega pomanjkljivost je, da je krhek - pri upogibanju poči. Prevodno pasto iz ogljikovih nanocevk je mogoče nanesti na prožne podlage, kot je PET, da tvorijo upogljive prozorne prevodne folije.
Visoko{0}}prevodna kompozitna pasta iz grafena/ogljikovih nanocevk podjetja Shandong Tanfeng ima prevodnost prevleke 400–600 S/cm, hkrati pa ima tudi dobro mehansko prožnost, zaradi česar je primerna za upogljive senzorje, upogljive zaslone in drugo.
Visokokakovostna prevodna pasta-na osnovi ogljikovih nanocevk-na nanometrski osnovi se lahko uporablja tudi za:
Senzorji:Uporaba piezoresistivnega učinka CNT za pripravo nosljivih senzorjev deformacij.
Nanocevni kompoziti:Posredovanje prevodne funkcionalnosti kompozitnim materialom s polnjenjem ali prevleko.
6. Nov material Shandong Tanfeng: "Izvorna moč" prevodne paste iz ogljikovih nanocevk
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. lahko dobavlja ogljikove nanocevke v prahu in izdelke iz prevodne paste s čistostjo večjo ali enako 98 % in stabilnimi serijami, ki služijo kot glavni dobavitelj v verigi industrije prevodnih past.
Navzgor v industriji prevodne paste iz ogljikovih nanocevk je visoko{0}}kakovosten prah iz ogljikovih nanocevk. Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. je ravno "vir moči" te industrijske verige.
Kratek pregled glavnih prednosti:
| Dimenzija prednosti | Trdnost novega materiala Tanfeng |
|---|---|
| Matrica izdelka | Več{0}}stenske/eno-stenske/dvo{2}}stenske ogljikove nanocevke v prahu, silicijevi-ogljikovi anodni materiali, prevodna pasta |
| Čistost izdelka | Večji ali enak 98 %, dobra konsistenca serije |
| Postopki priprave | CVD metoda, metoda obločne razelektritve, metoda laserske ablacije; krmiljenje več-procesov |
| Zmogljivost dobave | 200 ton/mesec; prva faza proizvodnega projekta že končana |
| Postavitev aplikacije | Sedem glavnih smeri: nova energetska vozila, napredni polimerni materiali, vesoljski promet, železniški tranzit, vetrna energija, shranjevanje vodikove energije |
Izdelki podjetja so bili predstavljeni na mednarodnih razstavah, kot je CHINAPLAS. Zagotavlja lahko prevodne pastozne izdelke na osnovi NMP-in vode-, ki se odlikujejo z dobro tekočnostjo, stabilno disperzijo in preprostostjo uporabe za stranke.
Povzetek: Hiter pregled petih glavnih uporab prevodne paste iz ogljikovih nanocevk
| Področje uporabe | Osnovna funkcija | Običajna količina dodatka | Ključni učinek |
|---|---|---|---|
| Prevodni dodatek za litijeve baterije | Gradi-tridimenzionalno prevodno omrežje | 0.5%-1.5% | Zmanjšan notranji upor, izboljšana hitrost |
| Elektromagnetni zaščitni premaz | Absorbira/odbija elektromagnetne valove | 1%-5% | Učinkovitost zaščite 30 dB |
| Prevodna plastika/Masterbatch | Plastiki daje anti-statične lastnosti | 2%-5% | Ustreza ESD zahtevam |
| Superkondenzator | Zmanjša notranji upor, izboljša gostoto moči | 1%-5% | Povečana gostota moči |
| Prilagodljiva elektronska naprava | Upogibna prozorna prevodna plast | Nanos premaza | Prevodnost 400-600 S/cm |
Eno-stavčni povzetek:Glavna vrednost prevodne paste iz ogljikovih nanocevk je doseči izjemen preskok v zmogljivosti z minimalnim dodatkom - bodisi v baterijah, premazih ali plastiki. Shandong Tanfeng New Material s svojo proizvodno zmogljivostjo 200 ton/mesec in čistostjo večjo ali enako 98 % dobavlja visoko{4}}kakovostne surovine za ogljikove nanocevke za teh pet glavnih scenarijev uporabe.