Materiales de batería
Material de ánodo para baterías de iones de litio y sodio de carbono duro altamente esférico e irregular
Número de artículo : CL23
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Contenido de carbono (pureza)
- 99.9% - 99.95%
- Capacidad de descarga específica
- 250 - 283 mAh/g
- Eficiencia culómbica inicial
- 83.5% - 85.0%
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Descripción del producto
Este polvo de carbono duro de alto rendimiento es un material de ánodo carbonoso diseñado específicamente para celdas secundarias de iones de sodio (Na-ion) de próxima generación y químicas especializadas de baterías de iones de litio (Li-ion). Sintetizado con un orden estructural precisamente controlado y un espaciado interlaminar expandido, este material supera las limitaciones intrínsecas de intercalación que se encuentran en el grafito cristalino estándar. Proporciona un marco optimizado que facilita el transporte rápido de iones, evita la degradación del material activo durante el ciclado de alta tasa y permite una retención de capacidad electroquímica superior.
Diseñado tanto para líneas piloto industriales como para investigación de baterías en laboratorio, este polvo avanzado se ofrece en dos configuraciones estructurales distintas: morfología de partículas irregulares para un alto empaquetamiento volumétrico y creación de prototipos rentable, y morfología altamente esférica para una reología de lodos superior, recubrimiento de electrodos uniforme y una mayor eficiencia culómbica inicial. Las industrias objetivo incluyen el desarrollo de almacenamiento en red estacionaria, sistemas de movilidad eléctrica, fabricación de herramientas eléctricas y laboratorios académicos de electroquímica que investigan tecnologías sostenibles de iones de sodio.
Fabricado bajo rigurosos estándares de control de calidad, el material garantiza niveles de pureza ultra altos de hasta el 99,95% con un contenido de humedad residual limitado al 0,02%. Esta consistencia química excepcional minimiza las reacciones secundarias parasitarias con electrolitos no acuosos, favorece la estabilización de la interfase de electrolito sólido (SEI) y ofrece datos de ciclado altamente repetibles en matrices de prueba extendidas.
Características principales
- Estructura interlaminar expandida: Diseñado con un espaciado entre capas de grafeno ampliado para acomodar cómodamente el gran radio iónico de los iones de sodio, minimizando la tensión estructural durante los ciclos rápidos de desintercalación/intercalación.
- Pureza química ultra alta: Con un contenido de carbono certificado del 99,9% al 99,95%, el material evita la contaminación por impurezas metálicas y las reacciones secundarias parasitarias que degradan la vida útil del ciclo de la celda.
- Distribución de tamaño de partícula optimizada: Las distribuciones de partículas D10, D50 y D90 cuidadosamente controladas (D50 de 9–10 µm) facilitan una densidad de empaquetamiento compacta y una dispersión de lodos suave y continua en los colectores de corriente.
- Eficiencia culómbica inicial superior: Ofrece una eficiencia de primer ciclo sobresaliente de hasta el 85% en pruebas de media celda simuladas, reduciendo la pérdida irreversible de iones activos durante la formación inicial de SEI.
- Capacidad específica excepcional: Ofrece capacidades de descarga reversible estables que van desde 250 mAh/g hasta 283 mAh/g, proporcionando un perfil de densidad energética competitivo para sistemas de iones de sodio.
- Contenido de humedad ultra bajo: Mantenido estrictamente en un contenido de agua del 0,02% para proteger los electrolitos no acuosos sensibles a la humedad y evitar la generación de gases no deseados durante la formación de la celda.
- Opciones de morfología ajustable: Disponible en grados irregulares y altamente esféricos para adaptarse a métodos específicos de procesamiento de electrodos, objetivos de viscosidad de lodos y parámetros de calandrado.
- Amplia ventana de potencial operativo: Proporciona perfiles de voltaje de carga-descarga con pendiente y meseta que mitigan los riesgos de formación de depósitos de sodio a altas tasas de carga en comparación con el grafito convencional.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Investigación de baterías de iones de sodio | Actúa como el material de ánodo activo central en celdas de moneda, celdas tipo bolsa y prototipos cilíndricos de Na-ion. | Acomoda grandes iones de sodio con una expansión de red mínima, ofreciendo hasta 283 mAh/g de capacidad reversible. |
| Sistemas de iones de litio de alta tasa | Formulado en lodos de ánodo para vehículos eléctricos híbridos (HEV) y herramientas eléctricas que requieren dinámicas de carga-descarga rápidas. | La amplia ventana de voltaje operativo reduce los riesgos de formación de depósitos de litio localizados durante pulsos de alta corriente. |
| Almacenamiento de energía a baja temperatura | Utilizado en paquetes de baterías especializados desplegados en entornos de red bajo cero y temperaturas extremas. | Preserva canales de transporte intersticial abiertos, evitando aumentos rápidos de impedancia a temperaturas bajo cero. |
| Optimización de la reología de aglutinantes y lodos | Utilizado en estudios de procesamiento de electrodos para probar nuevos aglutinantes acuosos y basados en solventes (PVDF, CMC/SBR, PAA). | La química de superficie consistente y la baja humedad permiten una determinación precisa de la mecánica de adhesión entre aglutinante y partícula. |
| Estudios de calandrado y densidad | Evaluado en ensayos de laboratorio de laminado y compactación para determinar las porosidades óptimas de los electrodos. | El grado esférico exhibe una disipación uniforme de la tensión mecánica bajo altas presiones de calandrado sin fractura de partículas. |
| Prototipado de almacenamiento en red estacionaria | Integrado en celdas tipo bolsa y prismáticas multicapa destinadas al almacenamiento de servicios públicos rentable y de larga duración. | La química abundante basada en carbono elimina la dependencia de materias primas críticas como el cobalto y el níquel. |
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Unidad | Grado irregular (CL23-IR) | Grado esférico (CL23-SP) | Método de prueba / Equipo |
|---|---|---|---|---|
| Fórmula química | - | C | C | Estándar estructural |
| Peso molecular | g/mol | 12 | 12 | Peso atómico estándar |
| Apariencia física | - | Polvo negro | Polvo negro | Inspección visual |
| Morfología de partículas | - | Irregular | Altamente esférico | Microscopía electrónica de barrido |
| Tamaño de partícula D10 | µm | 3 | 5 | Malvern Mastersizer 2000 |
| Tamaño de partícula D50 | µm | 9 | 10 | Malvern Mastersizer 2000 |
| Tamaño de partícula D90 | µm | 25 | 27 | Malvern Mastersizer 2000 |
| Contenido de humedad | % | 0,02 | 0,02 | Mettler Toledo DL39 Karl Fischer |
| Contenido de carbono (C) | % | 99,9 | 99,95 | Sartorius BP121S Muffle Furnace KSW |
| Capacidad reversible | mAh/g | 250 | 283 (Nominal 250–300) | Evaluación de celda simulada |
| Eficiencia culómbica inicial (ICE) | % | 83,5 | 85,0 | Evaluación de celda simulada |
| Idoneidad para baterías primarias | - | Ánodos de Li-ion y Na-ion | Ánodos de Li-ion y Na-ion | Validación electroquímica |
¿Por qué elegir este producto?
- Consistencia de lote diseñada: Cada lote se somete a pruebas estrictas de distribución de tamaño de partícula, humedad y pureza de carbono, asegurando que los resultados de su investigación se traduzcan de manera confiable a escala comercial.
- Optimizado para el procesamiento avanzado de lodos: La química de superficie y la morfología adaptadas garantizan una dispersabilidad excepcional en solventes de batería comunes (NMP) y formulaciones de aglutinantes a base de agua, minimizando la aglomeración.
- Eficiencia culómbica de primer ciclo probada: Al minimizar los defectos del área superficial específica, este material reduce la descomposición irreversible del electrolito, mejorando directamente la densidad energética de la celda completa.
- Compatibilidad con el flujo de trabajo completo: Se integra perfectamente con equipos de mezcla de laboratorio, recubrimiento por ranura (slot-die), prensas de calandrado y ensamblaje automatizado de celdas tipo bolsa/moneda.
- Soporte técnico y de formulación: Nuestro equipo de ingeniería proporciona orientación detallada sobre la selección de aglutinantes, proporciones de material activo, combinaciones de aditivos conductores y optimización de la densidad de calandrado.
Póngase en contacto con nuestro equipo de ventas técnicas hoy mismo para solicitar un presupuesto, hojas de datos de materiales o lotes de muestra adaptados a su programa de desarrollo de baterías.
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