כיצד הקוטר/אורך/שטח הפנים הספציפי של ננו-צינוריות פחמן משפיעים על התרחיץ?

בתהליך הכנת משחה מוליכה של ננו-צינוריות פחמן, אנשי מו"פ רבים נתקלים בבעיות כגון צמיגות תמיסה חריגה, פיזור לא אחיד ותנודות גדולות בהתנגדות הפנימית של יריעות האלקטרודות. מלבד תהליך הפיזור וגורמי מערכת הממסים, הסיבה העיקרית נובעת בעיקר מההבדלים בתכונות הפיזיקליות של ננו-צינוריות הפחמן עצמן. הקוטר, האורך ושטח הפנים הספציפי של ננו-צינורות פחמן הם שלושת האינדיקטורים העיקריים לבחירת המוצר. לשינויים בכל פרמטר תהיה תגובת שרשרת על יציבות הפיזור, יעילות המוליכה ויכולת העיבוד של המשחה המוליך CNT. להלן, אנו מנתחים את ההשפעה הספציפית של כל פרמטר בהתבסס על תנאי ייצור המוני בפועל.

1. קוטר ננו-צינורית פחמן קובע את קושי פיזור הרחצה והתנגדות מגע מוליכה

ככל שהקוטר של ננו-צינורות הפחמן קטן יותר, כך המוליכות הפנימית טובה יותר, אך ככל שפעילות פני השטח גבוהה יותר, מה שהופך את הסבירות להצטברות, הגדלת קושי הפיזור וצמיגות המערכת. קל יותר לפזר צינורות בקוטר גדול יותר, מה שהופך אותם למתאימים לניסוחים שבהם יכולת העיבוד היא בראש סדר העדיפויות.

ל-CNT דקים יותר יש פחות קירות צינור, התנגדות הולכת אלקטרונים נמוכה יותר והשפעה מוליכה יוצאת דופן יותר באותה כמות הוספה. עם זאת, כוחות ואן דר ואלס בין צינורות דקים יותר חזקים יותר. אם תהליך הטחינה והפיזור אינם נשלטים כראוי, הם יכולים בקלות-להסתבך מחדש, ולגרום לחלקיקים ולשקיעה בתרחיץ. ל-CNTs עבים יותר יש נטייה חלשה יותר להסתבך הדדית, ומציעים סובלנות פיזור גבוהה יותר במערכות מבוססות NMP ו-מים, עם יכולת זרימה טובה יותר של התרכובת, המתאימה לייצור ציפוי בקנה מידה- גדול.

2. אורך ננו-צינורית פחמן משפיע על בניית רשת מוליכות ומאפיינים ריאולוגיים

ננו-צינוריות פחמן ארוכות יותר יוצרות בקלות רבה יותר רשתות מוליכות חופפות ברציפות, ומפחיתות את ההתנגדות הכוללת של התרחיץ, אך הן מגדילות משמעותית את צמיגות התרחיץ. CNTs קצרים יותר מציעים יכולת זרימה טובה יותר, מתאימים לתהליכי ציפוי דק, אך יכולת ההולכה-לטווח הארוך שלהם חלשה יותר.

CNTs ארוכים מסתמכים על המבנה הארוך-חד-ממדי שלהם כדי לבנות מסלולים מוליכים-ארוכים על פני חלקיקים. כמות קטנה של תוספת יכולה להשיג התנגדות פנימית נמוכה, ולחסוך בעלויות ניסוח. עם זאת, צינורות ארוכים מדי משתלבים זה בזה ויוצרים מבנה רשת, ננעלים בממס וגורמים לעלייה ניכרת בצמיגות התרחיץ, מה שעלול להוביל לבעיות עיבוד כגון שרטוט ופילוס ציפוי לקוי. CNTs קצרים אינם מסתבכים בקלות אחד עם השני, וכתוצאה מכך ראוולוגיה יציבה של תריסים. הם משמשים לעתים קרובות בשילוב עם צינורות ארוכים ופחמן שחור במערכות מוליכות היברידיות כדי למלא את הפערים ברשת המוליכה.

שאנדונג טנפנג יכולה להתאים אישית חומרי גלם של CNT עם מפרטי אורך שונים, תוך ניסוח של משחת מוליך CNT מוגמרת כדי לייעל את ריאולוגיית התרחצים תוך הבטחת מוליכות, התאמה לקווי ייצור-מהירויות גבוהות של ציפוי ופתרון הבעיה של צמיגות חוץ-של השליטה במהלך ניפוי התכשירים.

3. שטח פנים ספציפי של ננו-צינורית פחמן משפיע על ספיגת שמן תפוחים, מינון חומר פיזור והדבקה בין פנים

ככל ששטח הפנים הספציפי של ננו-צינוריות פחמן גבוה יותר, כך יכולתן לספוג ממס ומקשר חזקה יותר, מה שמצריך כמויות גבוהות יותר של חומר מפזר ומקשר להכנת התרחיץ. אם היחס אינו מאוזן, זה יכול בקלות לגרום להצפיפות של תפוחים.

למשטחי CNT-ספציפיים-משטחים- גבוהים יש יותר אתרים פעילים ויותר נקודות מגע עם חומרים פעילים קתודה ואנודה, מה שמפחית ביעילות את ההתנגדות למגע של הממשק ומשפרים את חיי מחזור הסוללה. עם זאת, יכולת הספיחה החזקה של צינורות -משטח- גבוהים צורכת כמויות גדולות של PVDF, CMC וקלסרים אחרים במערכת. ברגע שהקלסר אינו מספיק, יציבות התלושים פוחתת, מה שמוביל לשכבות ושקיעה. ל-CNT בשטח-ספציפי-נמוך{10}}יש ספיחה נמוכה יותר, סובלנות ניסוח גבוהה יותר, צורכים פחות קלסר וקל יותר לעיבוד.

4. התאמה סינרגטית של שלושת הפרמטרים: הצעות מעשיות לבחירת תכשיר תפוחים

הקוטר, האורך ושטח הפנים הספציפי של ננו-צינוריות פחמן מגבילים זה את זה. אי אפשר לרדוף אחרי האולטימטיבי בפרמטר אחד; יש להתאים אותם באופן סינרגטי על סמך מערכת הממס, תכולת המוצקים ותהליך הציפוי.

בחירה רק ב-CNT באזורי CNT דקים, ארוכים,-ספציפיים-גבוהים-עלולה להוביל בקלות לכישלון של תמיסות עבות מדי ולכשל בפיזור. בחירה רק בצינורות עבים, קצרים ובעלי שטח-נמוך גורמת למינון גבוה של תוספים מוליכים, תופסים פרופורציה של חומרים פעילים ומפחיתים את צפיפות האנרגיה של המוצר.

עבור תמיסות קתודיות סוללות מתח קונבנציונליות, תעדוף CNTs עם קוטר בינוני, אורך בינוני ושטח פנים ספציפי מאוזן. למערכות טעינה-מהירה-בקצב גבוה, ניתן להשתמש ב-CNT באורך-דקים בקוטר. עבור תמיסות אנודה המבוססות על- מים, מומלץ יותר ל-CNTs עם שטח פנים ספציפי בינוני כדי להפחית את הסיכון להצטברות.

שאנדונג Tanfeng New Material Technology Co., Ltd.

הקוטר של ננו-צינורות פחמן שולט על מוליכות התרחיץ ועל קשיי הפיזור. האורך קובע את ההמשכיות של הרשת המוליכה וצמיגות התרחיץ. שטח פנים ספציפי משפיע על צריכת קלסר, יציבות התרחיץ והאפקט המוליך של הממשק. שלושת הפרמטרים הללו מקיימים אינטראקציה זה עם זה ומהווים את בסיס ההתייחסות העיקרי לעיצוב הניסוח של משחה מוליכה CNT. בהתבסס על יתרונות תעשיית החומרים החדשים של שאנדונג, לשאנדונג טנפנג, כיצרנית מקצועית של ננו-צינורות פחמן ומשחה מוליכה, יש את היכולת-לייצר מפרטים מרובים של CNT. הם יכולים להמליץ ​​על פרמטרי CNT מתאימים בהתבסס על צמיגות היעד של חומרי התיבול, התוכן המוצק ומחווני המוליכות של הלקוח, ולספק תמיכה טכנית לאיתור שגיאות תומכת, תוך צמצום מחזור הניסוי-ו-השגיאה של הניסוח.

שאלות נפוצות

ש: האם שטח פנים ספציפי גבוה יותר של ננו-צינוריות פחמן תמיד אומר אפקט מוליך תרחיץ טוב יותר?

ת: לא בהכרח. CNT בשטח-גבוה- נוטים להצטברות. אם הפיזור נכשל, הביצועים המוליכים למעשה יורדים. תהליך הפיזור ויחס הניסוח קריטיים באותה מידה.

ש: כיצד יש לבחור פרמטרים של CNT עבור משחת מוליך ננו-צינורות פחמן-נמוכה?

ת: תעדוף קוטר עבה, אורך קצר ו-CNT של שטח פנים ספציפי בינוני. לחלופין, אתה יכול לרכוש ישירות את המשחה המוליכה המוכנה המפוזרת-של שאנדונג טנפנג.