Materiales de batería
Material de cátodo para batería de iones de sodio de blanco de Prusia en polvo Na2MnFe(CN)6 para investigación avanzada en almacenamiento de energía de iones de sodio
Número de artículo : CL08
El precio varía según Especificaciones y personalizaciones
- Fórmula química
- Na2MnFe(CN)6
- Capacidad de primera descarga (0.1C)
- ≥120 mAh/g
- Tamaño de partícula (D50)
- 13.2 µm
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Descripción del producto
Este polvo activo de blanco de Prusia representa un material de cátodo de grado premium para baterías de iones de sodio, formulado químicamente como Na2MnFe(CN)6. Diseñado específicamente para la investigación y el desarrollo de almacenamiento de energía avanzada, el material presenta una estructura de red abierta tridimensional única. Esta arquitectura cristalina robusta proporciona amplios canales intersticiales que facilitan la difusión rápida de iones de sodio y una conducción de carga excepcional, estableciendo una alta reversibilidad electroquímica durante ciclos repetidos de intercalación y desintercalación.
Optimizado para una integración perfecta en los flujos de trabajo modernos de fabricación de celdas de laboratorio, este polvo activo es adecuado para investigadores que producen celdas tipo moneda (coin cells), celdas tipo bolsa (pouch cells) y prototipos de prueba especializados. Su alta estequiometría rica en sodio elimina la necesidad de pasos preliminares de presodiación, permitiendo la combinación directa con materiales activos de ánodo estándar pobres en sodio o basados en carbono durante la preparación del electrodo, la mezcla de lodos y la consolidación por prensa de precisión.
Diseñado para garantizar una alta consistencia operativa bajo condiciones electroquímicas exigentes, este material de cátodo ofrece una estabilidad estructural excepcional. Mantiene una deformación de red mínima durante los procesos rápidos de carga y descarga, lo que lo convierte en una base confiable para evaluar las capacidades de tasa, la vida útil del ciclo y la seguridad térmica en el desarrollo de baterías de iones de sodio de próxima generación.
Características principales
- Arquitectura de marco abierto 3D robusta: La red de metales de transición puenteada por ciano forma amplios canales iónicos tridimensionales, promoviendo altas tasas de difusión de iones de sodio y preservando la integridad estructural durante los cambios rápidos de volumen en el ciclado.
- Alta capacidad específica reversible: Ofrece una alta capacidad específica inicial superior a 120 mAh/g bajo pruebas estándar de 0.1C (ventana de voltaje de 2.0V–3.8V), alcanzando hasta 130 mAh/g a tasas de 0.2C para densidades de energía volumétricas y gravimétricas superiores.
- Cinética de descarga de alta tasa superior: Demuestra un rendimiento de tasa sobresaliente al retener una capacidad específica de 118 mAh/g a una tasa de descarga de 2C, permitiendo una evaluación rápida de carga-descarga sin una polarización de voltaje severa.
- Retención de ciclado extendida: Mantiene la estabilidad estructural bajo regímenes de ciclado agresivos, preservando el 67.74% de la capacidad específica inicial después de 300 ciclos completos de carga-descarga a una alta tasa de 4C.
- Forma estequiométrica rica en sodio: Formulado con un complemento completo de iones de sodio en su estado prístino (Na2MnFe(CN)6), lo que permite el emparejamiento directo con ánodos sin sodio o pobres en sodio sin requerir pasos complejos de pretratamiento o presodiación.
- Granulometría de partículas estrictamente controlada: Presenta una distribución de tamaño de partícula optimizada con un D10 de 3.8 µm, D50 de 13.2 µm y D90 de 31.5 µm, lo que promueve una densidad de empaquetamiento uniforme, una reología suave del lodo del electrodo y un recubrimiento homogéneo mediante doctor-blade.
- Área superficial y pH básico controlados: Mantenido a un área superficial específica de ≤25 m²/g y un pH equilibrado de 8.34, minimizando reacciones secundarias no deseadas con electrolitos líquidos mientras asegura una excelente humectación del aglutinante y estabilidad de la suspensión.
- Manejo seguro y embalaje estandarizado: Clasificado como no inflamable y estructuralmente estable bajo condiciones de almacenamiento adecuadas, asegurando un tránsito seguro y una integración sencilla en rutinas de procesamiento en cuarto seco o caja de guantes inerte.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Ensamblaje de prototipos de celdas de iones de sodio | Sirve como el material de cátodo activo principal para fabricar semiceldas y celdas completas de iones de sodio en laboratorios de I+D. | Permite el ensamblaje directo con ánodos pobres en sodio sin presodiación compleja, ahorrando tiempo de preparación. |
| Evaluación del rendimiento de tasa de alta potencia | Integrado en formulaciones de lodo de cátodo para probar capacidades de carga y descarga rápida bajo altas densidades de corriente. | Ofrece una capacidad específica de 118 mAh/g a tasas de 2C debido a vías de difusión iónica cortas y canales de red abiertos. |
| Investigación de lodos de batería y recubrimiento de electrodos | Combinado con aditivos de carbono conductores y aglutinantes para evaluar el comportamiento reológico y la compactación de la película del electrodo. | El tamaño de partícula D50 controlado (13.2 µm) asegura una extensión uniforme del lodo con doctor-blade y una adhesión a la lámina sin defectos. |
| Estudios de vida útil de ciclo galvanostático a largo plazo | Sometido a pruebas de ciclado extendidas a diversas tasas de corriente para analizar mecanismos de degradación y durabilidad estructural. | Retiene el 67.74% de la capacidad después de 300 ciclos a una tasa exigente de 4C, validando la estabilidad del marco cristalino a largo plazo. |
| Investigación fundamental de cinética electroquímica | Utilizado en laboratorios académicos e industriales para investigar la dinámica de inserción de sodio, mesetas redox y deformación de red. | Centros de reacción redox duales claros que producen mesetas de potencial distintas entre 2.0V y 3.8V vs. Na/Na+. |
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Detalles de la especificación (Ref. de artículo: CL08) |
|---|---|
| Identificación del producto | Artículo CL08 |
| Clasificación del material | Polvo de cátodo de blanco de Prusia (material activo para batería de iones de sodio) |
| Fórmula química | Na2MnFe(CN)6 |
| Apariencia física | Polvo blanco fino |
| Distribución de tamaño de partícula (D10) | 3.8 µm |
| Distribución de tamaño de partícula (D50) | 13.2 µm |
| Distribución de tamaño de partícula (D90) | 31.5 µm |
| Área superficial específica (BET) | ≤ 25 m²/g |
| Valor de pH | 8.34 |
| Capacidad específica de primera carga/descarga (Na, 0.1C, 2.0–3.8V) | ≥ 120 mAh/g |
| Capacidad específica a tasa de 0.2C | ~130 mAh/g |
| Capacidad específica a tasa de 2C | 118 mAh/g |
| Retención de vida útil de ciclo (tasa 4C, 300 ciclos) | 67.74% |
| Ventana de voltaje recomendada | 2.0 V a 3.8 V (vs. Na/Na+) |
| Higroscopicidad y pautas de almacenamiento | Absorbe humedad fácilmente; requiere sellado a prueba de humedad. Almacenar a temperatura ambiente. Usar inmediatamente después de abrir o almacenar dentro de una caja de guantes con atmósfera inerte. |
| Clasificación de seguridad de transporte | Sólido no inflamable; seguro para tránsito en embalaje intacto y sellado |
Por qué elegir este producto
- Pureza química sin concesiones: Sintetizado bajo condiciones de precipitación precisas para maximizar la pureza de fase, asegurando mesetas electroquímicas predecibles y reacciones secundarias parasitarias mínimas.
- Estabilidad de marco superior: Diseñado con un marco rígido puenteado por ciano que resiste la degradación de fase durante la intercalación rápida de sodio, apoyando una larga vida útil de ciclo y un alto rendimiento de tasa.
- Optimizado para flujos de trabajo de fabricación de celdas: La granulometría de partículas adaptada asegura una dispersión perfecta durante la preparación del lodo, compatible con mezcladores de laboratorio estándar, prensas de rodillos y recubridores automáticos.
- Consistencia entre lotes: Rigurosamente probado para la distribución del tamaño de partícula, el área superficial y la capacidad de descarga electroquímica inicial para ofrecer resultados experimentales reproducibles en cada lote.
- Soporte integral para el manejo de materiales: Respaldado por recomendaciones detalladas de protocolos de almacenamiento y manejo para preservar la frescura del material, la integridad en estado seco y el rendimiento máximo de la batería.
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