Materiales de batería
Negro de humo conductor Super P Li, aditivo conductor en polvo de grado batería para electrodos de iones de litio
Número de artículo : CL24
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Área superficial específica BET
- 62 ± 5 m²/g (Típico: 63 m²/g)
- Valor de absorción (DBP)
- 32 ± 2 mL/5g (Típico: 31.5 mL/5g)
- Contenido de trazas de hierro (Fe)
- Máx 10 ppm (Típico: 2.1 ppm)
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Descripción del producto
Este polvo de negro de humo conductor de alta pureza sirve como un aditivo conductor estándar de la industria, diseñado específicamente para sistemas de almacenamiento de energía y aplicaciones electroquímicas de alta tasa. Al formar una red de transporte de electrones tridimensional e interconectada a través de las matrices de cátodo y ánodo, el material reduce drásticamente la impedancia interna de la celda, mejora la capacidad de tasa y maximiza la utilización del material activo en baterías secundarias avanzadas.
Optimizado tanto para la fabricación comercial de celdas como para la investigación de laboratorio, este aditivo conductor es universalmente compatible con las químicas de batería comunes, incluyendo fosfato de hierro y litio (LFP), óxidos de níquel, manganeso y cobalto (NMC), óxido de cobalto y litio (LCO), titanato de litio (LTO) y ánodos compuestos de silicio-grafito. Más allá de los sistemas de iones de litio estándar, el polvo se utiliza ampliamente en supercapacitores, celdas de iones de sodio, baterías de estado sólido y compuestos de polímeros conductores especializados.
Fabricado bajo estrictos estándares de calidad, el material presenta un perfil de impurezas metálicas excepcionalmente bajo, un contenido volátil estrictamente controlado y niveles mínimos de humedad. Estas características garantizan la pasividad química contra la descomposición del electrolito, eliminan los riesgos de microcortocircuitos locales y proporcionan un comportamiento reológico constante durante el procesamiento de la suspensión (slurry) del electrodo, lo que resulta en una morfología de recubrimiento uniforme y una estabilidad de ciclo a largo plazo.
Características principales
- Área superficial específica optimizada: Presenta un área superficial BET equilibrada de 62 ± 5 m²/g (valor típico 63 m²/g), proporcionando el compromiso ideal entre una amplia área de contacto conductor y un consumo manejable de aglutinante sin causar la gelificación de la suspensión.
- Estructura de agregado controlada: Exhibiendo una arquitectura de cadena ramificada especializada con un valor de absorción de 32 ± 2 mL/5g, este aditivo establece rutas de percolación de electrones de largo alcance robustas a través de la capa del electrodo, incluso con fracciones de carga mínimas.
- Perfil de impurezas metálicas ultra bajo: Controlado bajo una especificación rigurosa de menos de 10 ppm de hierro (típico 2.1 ppm) y menos de 0.1 ppm de níquel, minimizando el riesgo de microcortocircuitos dendríticos, autodescarga excesiva y descomposición catalítica no deseada de electrolitos líquidos.
- Humedad y volátiles mínimos: Con un contenido de humedad limitado a ≤0.1% (máximo estándar 0.3%) y fracciones volátiles por debajo del 0.11% (máximo estándar 0.15%), el polvo elimina reacciones secundarias no deseadas durante la operación de alto voltaje y evita la desgasificación durante el envejecimiento de la celda a alta temperatura.
- Química de pH alcalino favorable: Operando dentro de un rango alcalino de pH 8 a 11 (típico 9.2), este material ayuda a amortiguar los componentes ácidos traza, evitando la corrosión del colector de corriente y manteniendo la integridad química de las redes de aglutinantes PVDF y a base de agua.
- Baja densidad aparente para una dispersión rápida: Diseñado con una densidad aparente suelta controlada de 160 ± 20 kg/m³, el polvo se descompone rápidamente bajo mezcla planetaria estándar o de alto cizallamiento, evitando aglomerados recalcitrantes y asegurando una distribución homogénea.
- Amplia compatibilidad reológica: Se incorpora sin problemas tanto en sistemas de suspensión no acuosos (N-metil-2-pirrolidona / PVDF) como acuosos (agua / SBR-CMC / ácido poliacrílico) con perfiles de viscosidad estables y resistencia a la degradación por adelgazamiento por cizallamiento.
- Transporte electrónico de alta tasa: Ofrece una baja resistencia de contacto a través de los límites de grano del material activo, mejorando drásticamente el rendimiento de descarga de tasa C y la capacidad de respuesta cinética a baja temperatura en diseños de baterías de alta potencia.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Cátodos de baterías de iones de litio | Mezclado con materiales activos como NMC811, LFP y LCO en formulaciones de suspensión junto con aglutinante PVDF. | Forma una matriz conductora continua que reduce la polarización del cátodo y optimiza la capacidad de tasa durante la descarga rápida. |
| Ánodos de silicio-grafito | Formulado en ánodos compuestos de alta capacidad sujetos a una expansión volumétrica significativa durante la litiación. | Mantiene el contacto eléctrico continuo a través de las partículas de silicio en expansión, mitigando la pérdida de capacidad durante ciclos prolongados. |
| Baterías de estado sólido de próxima generación | Distribuido en matrices de cátodo compuesto sólido junto con electrolitos sólidos (tipos de sulfuro, óxido o polímero). | Reduce la resistencia de contacto entre partículas a través de interfaces rígidas sólido-sólido sin degradar las ventanas de estabilidad electroquímica. |
| Celdas de iones de sodio y iones de potasio | Utilizado como agente conductor principal para ánodos de carbono duro y cátodos de óxido en capas / análogos de azul de Prusia. | Se adapta a dinámicas de inserción de radios iónicos más grandes al garantizar un intercambio rápido de electrones en la interfaz del material activo. |
| Supercapacitores electroquímicos | Compuesto con carbón activado de alta superficie u óxidos metálicos pseudocapacitivos en colectores de corriente de aluminio. | Reduce la resistencia en serie equivalente (ESR) y mejora la respuesta de alta frecuencia en sistemas de almacenamiento de energía de potencia de pulso. |
| Químicas de baterías de litio primarias | Incorporado en formulaciones de celdas de dióxido de litio-manganeso (Li-MnO2) y cloruro de litio-tionilo (Li-SOCl2). | Evita la pasivación del cátodo y maximiza la fiabilidad de la descarga de corriente de pulso durante vidas operativas de varios años. |
| Polímeros conductores y recubrimientos antiestáticos | Compuesto en elastómeros termoplásticos, matrices epoxi y películas de embalaje seguras contra ESD. | Imparte propiedades antiestáticas permanentes y capacidad de disipación electrostática en umbrales de percolación bajos sin comprometer la resistencia mecánica. |
| Capas de catalizador de celdas de combustible | Disperso junto con catalizadores de metales del grupo del platino en capas de electrodos de membrana de intercambio protónico (PEM). | Mejora la conductividad electrónica de la capa de catalizador y la porosidad de transporte de masa para una cinética de reacción de reducción de oxígeno optimizada. |
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Unidad | Estándar de especificación | Valor típico (Código de artículo: CL24) |
|---|---|---|---|
| Densidad aparente aparente | kg/m³ | 160 ± 20 | 160 |
| Absorción específica (DBP) | mL / 5g | 32 ± 2 | 31.5 |
| Área superficial específica BET | m²/g | 62 ± 5 | 63 |
| Contenido de humedad | wt% | Máx 0.3 | 0.10 |
| Azufre total (S) | wt% | Máx 0.03 | 0.009 |
| Materia volátil | wt% | Máx 0.15 | 0.11 |
| Contenido total de cenizas | wt% | Máx 0.05 | 0.01 |
| Hierro traza (Fe) | ppm | Máx 10 | 2.1 |
| Níquel traza (Ni) | ppm | — | 0.1 |
| Valor de pH | — | 8.0 – 11.0 | 9.2 |
¿Por qué elegir este producto?
- Uniformidad excepcional entre lotes: Sintetizado bajo condiciones de craqueo térmico estrictamente reguladas para asegurar un área superficial, estructura y pureza química idénticas en todos los lotes de producción, eliminando variaciones en la viscosidad de la suspensión y el espesor del recubrimiento.
- Control crítico de contaminantes metálicos: Los protocolos de purificación rigurosos limitan las impurezas de metales de transición como el hierro y el níquel a umbrales sub-ppm, evitando microcortocircuitos en las celdas y la autodescarga catastrófica en celdas de batería industriales y automotrices críticas.
- Alta eficiencia estructural con bajas cargas de aditivo: La morfología especializada de agregado de carbono ramificado crea rutas conductoras resistentes a porcentajes de peso más bajos, preservando relaciones de masa de material activo más altas para una máxima densidad de energía de la celda.
- Versatilidad total de química de suspensión: La compatibilidad química demostrada tanto con sistemas orgánicos basados en NMP como con plataformas de aglutinantes acuosos y ecológicos garantiza una integración sin esfuerzo en las líneas de producción de fundición de electrodos comerciales existentes.
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