Materiales de soporte para baterías
Espuma de níquel para electrodos de baterías y materiales de celdas de combustible
Número de artículo : FZ57
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Tasa de orificio pasante (porosidad abierta)
- ≥98%
- Porosidad
- 60% - 98%
- Densidad de poros (PPI)
- 5 - 120 PPI (0.1 - 10 mm)
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Descripción del producto
Esta espuma de níquel de celda abierta representa un sustrato metálico poroso tridimensional avanzado diseñado específicamente para sistemas de energía electroquímica, catálisis avanzada y gestión térmica de alta eficiencia. Fabricado con una red metálica continua e interconectada, el material ofrece una porosidad ultra alta, una superficie específica superior y una conductividad electrónica excepcional. Sirve como un marco esencial para la carga de masa activa en dispositivos de almacenamiento de energía de próxima generación, facilitando la transferencia rápida de electrones y una penetración óptima del electrolito a través de interfaces electroquímicas complejas.
Utilizado principalmente en electrodos de baterías secundarias, celdas de combustible de hidrógeno, sistemas de electrólisis de agua y sustratos de catalizadores industriales, este metal poroso versátil satisface las rigurosas demandas físicas y químicas de la electroquímica y la ingeniería química modernas. Su homogeneidad arquitectónica de celda abierta permite una dispersión uniforme de fluidos, iones y gases, reduciendo drásticamente la resistencia al flujo y las limitaciones de transporte de masa en dispositivos de carga de alta tasa y reactores químicos de flujo continuo.
Fabricado bajo estrictos protocolos de control de calidad, el sustrato exhibe una integridad mecánica notable, una resistencia superior a la corrosión por ácidos y álcalis, y una estabilidad térmica excepcional hasta temperaturas elevadas que superan los 1100 °C en entornos inertes o reductores. Ya sea sometido a un bobinado mecánico agresivo, compresión de alta presión o atmósferas químicas exigentes, este material de grado de ingeniería garantiza una fiabilidad estructural a largo plazo, una degradación mínima y un rendimiento electroquímico repetible en aplicaciones industriales y de laboratorio.
Características principales
- Estructura reticulada 3D continua: Presenta un esqueleto interconectado de celda abierta isotrópica con una tasa de poros abiertos (tasa de orificio pasante) ≥98% y una porosidad general de entre el 60% y el 98%, lo que garantiza un transporte sin obstrucciones de iones, gases y electrolitos líquidos con una caída de presión mínima.
- Ultraligero con alta superficie específica: Posee una baja densidad aparente que oscila entre 0,1 y 0,8 g/cm³ (gravedad específica de 0,2 a 0,3), lo que representa aproximadamente 1/10 del peso del aluminio y 1/30 del hierro sólido, al tiempo que proporciona una superficie expansiva para una máxima adhesión del material activo.
- Alta conductividad eléctrica y térmica: Cuenta con una matriz de níquel metálico sólido que proporciona una rápida conducción de electrones para descargas de baterías de alto consumo y un coeficiente de transferencia de calor superior a 3 W/(m²·K) para la rápida disipación de picos térmicos localizados.
- Resiliencia mecánica excepcional: Demuestra una resistencia a la tracción de 8 a 50 MPa, una resistencia a la compresión de 250 kPa y una resistencia mecánica general de 2 a 7 MPa, lo que permite un corte, laminado, doblado, punzonado automatizado y calandrado de precisión sin fracturas estructurales ni colapso de poros.
- Amplia tolerancia química y de temperatura: Mantiene la morfología mecánica y la estabilidad ignífuga en condiciones de funcionamiento continuo a 500 °C y resiste exposiciones térmicas máximas superiores a 1100 °C, junto con una excelente resistencia a ataques corrosivos ácidos y alcalinos severos.
- Atenuación de ondas electromagnéticas de alta eficiencia: Ofrece aproximadamente 90 dB de eficacia de blindaje electromagnético en frecuencias amplias a pesar de su peso ligero y sección transversal relativamente delgada, aislando componentes electrónicos sensibles de interferencias.
- Absorción acústica y homogeneización de fluidos: Presenta absorción de sonido de amplia frecuencia y excelentes características de amortiguación, funcionando simultáneamente como deflector acústico, amortiguador de vibraciones y difusor de dispersión de fluidos uniforme.
- Material ecológico 100% reciclable: Compuesto de níquel metálico de alta pureza sin aglutinantes volátiles ni subproductos de degradación peligrosos, lo que permite un reciclaje metalúrgico completo y contribuye a prácticas industriales sostenibles de circuito cerrado.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Electrodos de baterías secundarias | Utilizado como sustrato colector de corriente positivo y negativo en baterías de Ni-MH, Ni-Cd y de iones de litio compuestas de níquel-carbono. | Aumenta significativamente la capacidad de carga del material activo, reduce la resistencia interna y duplica el rendimiento de la tasa electroquímica. |
| Celdas de combustible y electrolizadores | Desplegado como capas de difusión de gas (GDL), capas de transporte poroso (PTL) y materiales de campo de flujo bipolar en celdas de combustible de hidrógeno y electrólisis de agua alcalina. | Garantiza una distribución uniforme de gas/líquido, una conductividad interfacial superior y una sobretensión mínima durante la electrólisis de alta corriente. |
| Catálisis química y soportes | Sirve como catalizador directo o portador de catalizador de alta superficie para síntesis química, metanación, purificación de gases de escape y reducción de compuestos orgánicos volátiles (COV). | Maximiza la eficiencia de contacto entre las corrientes de reactivos y los sitios activos del catalizador mientras minimiza la caída de presión del sistema y el consumo de energía operativa. |
| Gestión térmica y tubos de calor | Integrado en intercambiadores de calor, núcleos de refrigeración de condensadores y estructuras de mecha capilar para bucles de refrigeración bifásicos avanzados y disipación de calor electrónica. | Proporciona una disipación térmica excepcional (>3 W/(m²·K)) y una acción capilar robusta para evitar fugas térmicas localizadas en módulos de potencia densos. |
| Separación multifásica industrial | Aplicado como medio de coalescencia y separación en separadores de aceite-agua de alta eficiencia, unidades de filtración de aire y depuradores de líquidos industriales corrosivos. | Ofrece una resistencia química duradera contra ácidos y bases junto con un alto volumen de orificios pasantes (≥98%) para una separación continua sin obstrucciones. |
| Rellenos de columnas de destilación | Sirve como relleno estructurado o aleatorio en destilación química, columnas de fraccionamiento y torres de absorción. | Mejora enormemente la eficiencia de transferencia de masa vapor-líquido, reduce los requisitos de altura de la columna y resiste entornos de solventes agresivos. |
| Blindaje electromagnético y acústico | Instalado en recintos especializados, chasis aeroespaciales y paneles de amortiguación acústica que requieren mitigación de EMI ligera y supresión de ruido. | Logra hasta 90 dB de atenuación de EMI y absorción acústica de banda ancha mientras añade un peso estructural insignificante al conjunto. |
| Quemadores de combustión industrial | Funciona como la matriz de superficie permeable para quemadores de gas premezclado, calentadores de superficie radiante y equipos de secado industrial. | Promueve una propagación uniforme de la llama, evita el retroceso y mantiene una alta estabilidad estructural bajo radiación térmica de hasta 1100 °C. |
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Especificación (N.º de artículo FZ57) |
|---|---|
| Material base | Níquel metálico de alta pureza (Ni) |
| Rango de tamaño de poro | 0,1 mm – 10 mm |
| Poros por pulgada (PPI) | 5 – 120 PPI (Estándar de alta densidad: 90 – 120 PPI / Tamaño de poro 0,1 – 0,3 mm) |
| Porosidad | 60% – 98% |
| Tasa de orificio pasante (porosidad abierta) | ≥ 98% |
| Densidad aparente | 0,1 – 0,8 g/cm³ |
| Gravedad específica | 0,2 – 0,3 |
| Rango de espesor | 0,3 mm – 25 mm |
| Dimensiones estándar | 1000 mm × 1000 mm × 1 mm (Geometrías personalizadas, rollos y tiras disponibles) |
| Resistencia a la tracción | 8 – 50 MPa |
| Resistencia a la compresión | 250 kPa |
| Resistencia mecánica | 2 – 7 MPa |
| Temperatura de funcionamiento continuo | Hasta 500 °C |
| Resistencia a la temperatura máxima | > 1100 °C (Condiciones no oxidantes / inertes) |
| Coeficiente de transferencia de calor | > 3 W/(m²·K) |
| Blindaje electromagnético | Aproximadamente 90 dB |
| Resistencia a la corrosión | Resistente a diversos ácidos industriales, álcalis y solventes orgánicos |
| Reciclabilidad | Chatarra metálica 100% reciclable |
Por qué elegir este producto
- Homogeneidad estructural diseñada: Fabricado con una distribución de poros uniforme y métricas de PPI estrictamente controladas, eliminando variaciones de densidad local para garantizar una densidad de corriente constante, dinámica de fluidos uniforme y repetibilidad predecible entre lotes.
- Formabilidad mecánica superior: Diseñado para soportar un procesamiento industrial exigente, incluyendo calandrado automatizado continuo de rollo a rollo, doblado de radio agudo, soldadura ultrasónica y corte láser de precisión sin deshilacharse ni desprender residuos metálicos.
- Resistencia térmica y ambiental excepcional: Construido con níquel de alta pureza que resiste de forma nativa entornos alcalinos severos, exposiciones ácidas y ciclos térmicos extremos, garantizando vidas útiles prolongadas en instalaciones industriales agresivas.
- Amplia personalización de dimensiones y porosidad: Disponible en rollos continuos o láminas precortadas con espesores personalizados (0,3 mm a 25 mm), densidades aparentes personalizadas y dimensiones de poro especificadas para adaptarse a requisitos únicos de investigación o producción.
- Soporte técnico y de I+D de espectro completo: Respaldado por una amplia experiencia en ingeniería de materiales para ayudarle a optimizar la formulación de electrodos, la eficiencia de recolección de corriente y la geometría de flujo de fluido para su aplicación industrial específica.
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