Zahvaljujući njihovim jedinstvenim unutrašnjim karakteristikama, grafenske nanocevi imaju bolje performanse od alternativa i nude značajna unapređenja litijum-jonskih baterija u smislu gustine energije, bezbednosti, snage pražnjenja i adhezije.
Takva unapređenja performansi za katode litijum-jonskih baterija ne mogu izazvati bilo koji tradicionalni provodni materijali, kao što su čađ ili karbonske nanocevi sa više zidova.
TUBALL™ grafenske nanocevi (poznate i pod nazivom karbonske nanocevi sa jednim zidom) poseduju niz jedinstvenih karakteristika, kao što su visok odnos dužine-i-prečnika, fleksibilnost i sposobnost da formiraju dobro razvijene provodljive armaturne mreže unutar aktivnih materijala. Na taj način se omogućava TUBALL™ nanocevima da pojačaju performanse litijum-jonskih baterija čak i pri ultra niskim radnim dozama.
Kao što se jasno vidi na SEM slici, čak i 0,08% TUBALL™ grafenskih nanocevi u NCM 811 aktivnim materijalima savršeno pokriva površinu aktivnih materijala i međusobno povezuje čestice.
.png)
Pošto je materijal sa najboljom provodljivošću koji se može koristiti u formulaciji litijum-jonskih baterija, čak i mala količina TUBALL™ grafenskih nanocevi je dovoljna da smanji unutrašnju otpornost ćelije baterije (DCR). Stabilne TUBALL™ mreže se održavaju unutar materijala katode čak i nakon više ciklusa punjenja i pražnjenja baterije kao i perioda čuvanja baterije, omogućavajući i održavanje DCR na niskom nivou – nakon čuvanja i ciklusa pod visokim temperaturama (HT).
Niži DCR baterije dovodi do niže temperature tokom rada, pa samim tim i smanjenja rizika od požara iz baterije. Ovo je ključna bezbednosna prednost koju omogućavaju TUBALL™ grafenske nanocevi.
Manje od 0,1% TUBALL™ obezbeđuje veću gustinu energije. Ova koncentracija je 10-60 puta niža od one koja je potrebna kada se koriste karbonske nanocevi sa više zidova ili čađ kao provodni materijal. U modernim pakovanjima baterija u EV, 5 kg provodne čađi se može zameniti sa samo 100 gr TUBALL™.
Zahvaljujući nenadmašivoj provodljivosti grafenskih nanocevi u poređenju sa ostalim provodnim aditivima, korišćenje TUBALL™ u katodama omogućava postizanje brzog pražnjenja istovremeno povećavajući kapacitet baterija.
Mreže nanocevi drže čestice materijala katoda zajedno, jačajući njihove međusobne veze.
.png)
Kao pomoć u primeni grafenskih nanocevi u katodama zasnovanim na LCO, LFP i NCM, kao i u ostalim tipovima katoda, OCSiAl je razvio TUBALL™ BATT – gotov proizvod koji sadrži nanocevi odgovarajuće disperzije u različitim tečnim nosačima koji se može jednostavno ubaciti tokom standardnog procesa proizvodnje.
Nenadmašna provodljivost TUBALL™ omogućava unapređenu bezbednost baterije i gustinu energije. TUBALL™ BATT je sada dostupan u optimizovanoj, isplativijoj formi disperzije.
Da poručite uzorak, kliknite na karticu proizvoda u nastavku.
Nanotubes inside electrode
Batteries e-nabled by SWCNTs: present and future (Andrey Senyut, OCSiAl Energy)
Kontaktirajte nas da razgovaramo o specifikacijama vašeg projekta ili da poručite uzorak
High thickness and specific capacity leads to areal capacities of up to 45 and 30 mAh cm−2 for anodes and cathodes, respectively. Combining optimized composite anodes and cathodes yields full cells with state-of-the-art areal capacities (29 mAh cm−2) and specific/volumetric energies (480 Wh kg−1 and 1,600 Wh l−1).
Replacing Denka black with SWCNT allows to reduce the carbon content to 0.2 wt% to further increase the energy density, and 2 wt% of PVDF was shown to benefit the cycling stability due to the mitigated PVDF-induced side reactions from its direct contact with NCA particles.
100 μm thick electrodes with mass loadings 2 of ∼15 mg/cm2 were produced. While carbon black or graphene loadings of >10 wt % are required to reach OOP conductivities of 1 S/ m, this level can be achieved with ∼1 wt % of carbon nanotubes.
With minimum inactive components (i.e., binder and conductive agents), the proposed electrode structure delivers good cycling stability and rate capability under high areal loading (as high as 200 mg cm−2).
