Kerajang buih ultra nipis menjadikan masa depan bateri natrium/litium tanpa elektrod negatif

Selepas beratus-ratus penyelidikan dan pembangunan "percubaan dan ralat" yang pintar dan terarah, kami berjaya mula menghasilkan kerajang kuprum mikroporous buih ultra-nipis (10-20 μm, keliangan 90%) dan kerajang aluminium mikroporous buih ultra-nipis (15-30 μm), untuk penghantaran sampel .85% Produk ini, dengan ciri-ciri strukturnya yang mengganggu, serta-merta menerima pesanan perolehan dan ujian daripada pengeluar bateri terkemuka semasa pelancarannya, menunjukkan bahawa ia mungkin memainkan peranan penting dalam teknologi bateri generasi akan datang, terutamanya dalam bidang canggih "bateri natrium/litium dengan elektrod negatif yang lebih sedikit/elektrod negatif yang dijana sendiri".

Pengumpul arus tradisional (kerajang aluminium elektrod positif, kerajang tembaga elektrod negatif) adalah kerajang logam tumpat yang fungsi utamanya adalah untuk mengumpul dan menghantar elektron. Kerajang mikroliang buih boleh difahami sebagai pengumpul jenis "3-rangka kerja konduktif berliang dimensi".

Kelebihan terasnya terletak pada:

1. Keliangan ultra tinggi (85% -90%): bermakna sebahagian besar isipadunya kosong, memberikan ruang dan kapasiti yang besar untuk mengisi bahan aktif.

2. Sangat nipis dan kuat: sambil mengekalkan ketebalan yang sangat nipis, struktur tiga-dimensi digabungkan dengan sistem pelekat salutan mikro konduktif pemanjangan yang tinggi boleh mengatasi kekuatan mekanikal dan fleksibiliti bahan kerajang tradisional.

3. Luas permukaan khusus yang besar: digabungkan dengan buih tersusun dan berbintang, struktur rangkaian tiga-menjadikan luas permukaannya lebih besar daripada dua-kertas satah dimensi, mengurangkan galangan sentuhan dan ketumpatan arus.

4. Saiz liang dan julat jarak yang sesuai: Ciri-ciri ini menyelesaikan titik kesakitan teras laluan teknologi bateri semasa "beberapa elektrod negatif/elektrod negatif jana sendiri" pada kos rendah sambil mengejar ketumpatan tenaga ultra-tinggi. Ia boleh memastikan kapasiti, prestasi kadar dan hayat kitaran bateri tanpa memerlukan bateri natrium karbon keras dan grafit bateri litium sedia ada.

Teknologi "elektrod kurang negatif" bertujuan untuk mengurangkan penggunaan bahan elektrod negatif pra lithiasi/prapelarutan; "Elektrod negatif yang dijana sendiri" adalah lebih radikal, biasanya dipasang tanpa elektrod negatif atau hanya dengan lapisan benih khas yang sangat nipis. Ion logam diperoleh daripada elektrod positif semasa cas pertama, dan lapisan elektrod negatif "dijana sendiri" pada pengumpul arus elektrod negatif. Kerajang buih menyediakan "asas" anod yang ideal untuk kedua-dua teknologi ini.

1. Bateri ion natrium: penggunaan bijak aluminium foil buih

Secara tradisinya, aluminium dan natrium mengalami tindak balas pengaloian pada potensi rendah, jadi kerajang kuprum biasanya digunakan sebagai pengumpul arus untuk elektrod negatif natrium. Walaupun lapisan benih khas dan lapisan salutan karbon konduktif sebahagiannya dapat menyelesaikan masalah ini, kemunculan foil aluminium buih telah membuka idea baru untuk reka bentuk elektrod negatif natrium.

1.1 Sebagai tuan rumah "elektrod negatif yang dijana sendiri": kerajang aluminium buih ultra{1}}nipis itu sendiri boleh digunakan sebagai pengumpul negatif. Ruang tiga dimensi-nya yang besar dan luas permukaan tertentu boleh menampung logam natrium yang dimendakan semasa proses pelepasan cas pertama dengan cekap. Struktur ini boleh menyuraikan ketumpatan arus dengan berkesan, menyekat pertumbuhan dendrit, dan meningkatkan keselamatan.

1.2 Gabungan sempurna dengan bahan karbon berliang: saiz liang yang sangat baik dan keseragaman, dan keliangan ultra-tinggi, sesuai untuk tergalvani mikro, bersalut timah, bersalut nikel VGCF (gentian karbon tumbuh wap), tiub karbon gred kristal dan siri karbon berliang lain, kerajang aluminium buih boleh menjadi "rangka kerja aktif" yang berkuasa.

Contohnya, kerajang aluminium buih tergalvani dan tin: tergalvani ialah bahan anod ion natrium yang sangat baik, yang disadur mikro pada rangka kerja aluminium buih untuk membentuk anod-berprestasi tinggi yang menyepadukan kekonduksian, pertalian natrium dan pengembangan isipadu penimbal pertalian litium dan menyediakan tapak penyimpanan natrium.

1.3 Kerajang buih komposit tiub karbon gred VGCF/kristal: bahan karbon ini dengan luas permukaan khusus yang tinggi dan struktur yang stabil diisi atau ditanam dalam saluran tiga-dimensi kerajang buih untuk membina rangkaian konduktif dan saluran penghantaran ion yang sangat baik, yang meningkatkan kapasiti dan kestabilan kitaran elektrod negatif.

1.4 Tembaga buih tersinter unik dan kuprum mikroporous membentuk mesopores nano pada dinding dalam dan luar, dengan luas permukaan khusus jauh melebihi elektrod negatif silikon dan elektrod negatif logam litium (kestabilan sukar) (masalah pengembangan yang besar). kuprum buih menggabungkan teknologi pensinteran kuprum dengan sempurna berdasarkan teknologi microporous yang unik.

2. Bateri litium: anod bebas litium kerajang kuprum buih "digabungkan dengan mahir"

Dalam teknologi bateri litium tanpa elektrod negatif, nilai kerajang tembaga buih lebih menonjol.

Substrat pemendapan logam litium yang ideal: Dalam bateri elektrod bukan negatif, logam litium perlu didepositkan secara seragam pada kerajang kuprum semasa pengecasan pertama. Kerajang tembaga licin tradisional terdedah kepada pertumbuhan tempatan dendrit litium dan pembentukan "litium mati". Struktur berliang tiga dimensi bagi kerajang tembaga mikroporous buih boleh "mengunci" logam litium di dalam lubang, merealisasikan nukleasi seragam dan pemendapan permukaan khusus ultra-tinggi dan meningkatkan kecekapan dan prestasi keselamatan coulomb dengan ketara.

"Gabungan cerdik" gentian karbon: Seperti yang anda katakan, gentian karbon (seperti tiub karbon gred kristal VGCF) boleh digabungkan dengan kuprum buih untuk membina rangkaian pengalir penyayang litium dalam liangnya. Rangkaian ini bukan sahaja boleh membimbing pemendapan litium yang seragam, tetapi juga menampan perubahan volum dengan berkesan semasa proses pengecasan dan nyahcas, yang merupakan salah satu laluan teknologi utama untuk mencapai-haba hayat bateri litium bukan negatif yang panjang.

Sebagai rangka kerja pengukuhan "beberapa elektrod negatif": walaupun sebilangan kecil karbon silikon atau elektrod negatif grafit digunakan dan buburannya diisi ke dalam kerajang kuprum busa, salutan elektrod negatif nipis boleh dibentuk tanpa retak, kekosongan dan jatuh. Pada masa yang sama, rangkaian konduktif-tiga dimensi memastikan prestasi pembesaran yang sangat baik, dengan ketebalan hanya 1/10, 2/100 daripada asal, untuk mencapai ketumpatan tenaga yang lebih tinggi dan mempunyai kelebihan kos yang besar.

Untuk butiran lanjut sila lawati Pautan produk kami: https://www.lyhsmetal.com/copper/microporous-aluminium-foil.html

Teknologi unik ini membolehkan produk mencapai pengeluaran besar-besaran kos-yang stabil dan rendah, dan kelebihan kosnya akan datang dari dua aspek: pertama, kelajuan pengeluaran bahan itu sendiri, dan keliangan yang tinggi, yang menjimatkan bahan dan mengurangkan berat; Yang kedua ialah penurunan dalam kos pengilangan dan prestasi bateri yang komprehensif yang disebabkan olehnya (hampir tanpa memerlukan peralatan terminal negatif, tapak dan pelaburan proses), yang akan mengubah keseluruhan industri elektrod negatif bateri.

Kesan kepada industri bateri

1. Mempercepatkan pengkomersilan teknologi "tiada elektrod negatif/beberapa elektrod negatif": menyediakan penyelesaian bahan asas yang paling kritikal untuk laluan teknologi ketumpatan tenaga tinggi{1}tinggi yang paling menjanjikan ini, menjadikan bateri dengan ketumpatan tenaga 500Wh/kg dan lebih tinggi menjadi realiti dalam sistem dan keupayaan peralatan sedia ada.

2. Menggalakkan kejayaan dalam prestasi bateri natrium ion: menyediakan platform baharu untuk reka bentuk elektrod negatif natrium, yang dijangka dapat menyelesaikan masalah kapasiti bahan karbon rendah dan pengembangan volum besar bahan aloi dalam elektrod negatif natrium, meningkatkan lagi ketumpatan tenaga dan hayat kitaran bateri natrium, dan meningkatkan daya saingnya terhadap bateri litium.

3. Membentuk semula proses pembuatan bateri: mungkin memerlukan pembangunan pengisian buburan elektrod baharu, teknologi penekan penggelek, dan juga menimbulkan proses pembuatan "penyepaduan elektrod pengumpul semasa" yang baharu sepenuhnya.

Kesan ke atas industri foil

1. Peningkatan daripada "komoditi" kepada "produk teknologi": Pengumpul bendalir bukan lagi sekadar kepingan logam piawai, tetapi telah menjadi-produk penghalang teknologi tinggi dengan struktur mikro yang kompleks dan fungsi tersuai. Tumpuan nilai industri akan beralih daripada yuran pemprosesan mudah kepada premium teknologi.

2. Mencetuskan pusingan baharu persaingan teknologi: Gergasi foil tradisional seperti Nord dan Jiayuan akan menghadapi cabaran besar dan mesti melabur dalam penyelidikan dan pembangunan untuk membuat susulan pada teknologi pengumpul semasa berliang yang serupa, jika tidak, mereka akan menghadapi risiko gangguan pasaran.

3. Pembinaan semula rantaian industri: pengeluar peralatan huluan perlu membangunkan peralatan yang mampu menghasilkan logam buih ultra-nipis dan berliang tinggi; Kilang bateri hiliran perlu menilai semula rantaian bekalan mereka dan mengikat secara mendalam dengan pembekal foil dengan keupayaan inovasi teras terlebih dahulu.

Untuk butiran lanjut sila lawati Pautan produk kami: https://www.lyhsmetal.com/copper/copper-foil/microporous-copper-foil.html

Pengumpul arus tiga dimensi ialah hala tuju penting untuk pembangunan industri bateri, dan teknologi pengumpul semasa-tiga dimensi ialah jaminan teknikal untuk pengkomersilan karbon silikon, keadaan pepejal litium-dan bateri litium-termaju.

Enam arah aplikasi utama bagi pengumpul arus tiga-adalah: tiada elektrod negatif/penjanaan sendiri, pepejal/separuh{1}}keadaan pepejal, supercapacitor/kapasitor kering, elektrod negatif karbon silikon, rangka kuat konduktif kering, kekonduksian haba/kapasiti haba/penjerapan/penapisan.

Impedans tinggi / rendah / pembesaran tinggi / rintangan suhu rendah

Membenamkan dan menembusi bahan aktif untuk mengelakkan detasmen, memanjangkan hayat bateri, menstabilkan berbasikal, meningkatkan kawasan sentuhan elektrolit elektrolit, mengurangkan rintangan pemindahan cas, menyambung ke atas dan ke bawah, menggandakan kawasan pembawa konduktif, dan mengurangkan impedans

Mengurangkan ketumpatan arus dan membimbing penindasan dendrit

Kalis api, perubahan fasa, keselamatan perintang PTC, seramik, anti-karat, pertalian natrium (seperti zink, perak), pertalian litium (seperti timah), pecutan ion dan asas keselamatan lain, menyebarkan separa dan mengurangkan ketumpatan arus pada titik tusukan jarum, membimbing pertumbuhan sisi dalam lubang dahan hablur diafragma, dan mengelakkan penegak piercing cawangan diafragma.

Bateri natrium/lithium: tiada elektrod negatif/dijana sendiri

Mengoptimumkan sistem karbon berliang, VGCF, COFS, Reka bentuk berperingkat salutan bawah tiub nano karbon misai telah menjadi bahan kerajang utama untuk "tiada elektrod negatif/teknologi penjanaan sendiri" bateri natrium dan litium, meningkatkan ketumpatan tenaga dan membantu dalam pembangunan tanpa teknologi elektrod negatif

pengecasan dan nyahcas pantas berbilang{0}}saluran ionik

Meningkatkan kecekapan awal dengan ketara, meningkatkan kapasiti permukaan, membentuk rangkaian mikropori tiga-dimensi yang saling bersambung, menyusup dan mengelakkan kawasan kering setempat, mempercepatkan penghijrahan ion (meningkatkan saluran penyusupan elektrolit dengan ketara) dan menyesuaikan diri dengan pengecasan dan nyahcas pantas

Bahan foil pepejal/kering

Membentuk plat kutub secara langsung (seperti melukis dan menyembur) sangat mengurangkan kesukaran pembentukan filem fibrosis PVDF/PTFE, dengan sambungan atas dan bawah di dalam dan di luar, kekuatan tinggi, rintangan rendah, dan tidak memerlukan pemindahan sekunder ke bahan foil

Rangka berkembar konduktif pengembangan penampan

Menyediakan rangka pengembangan kuat karbon silikon, karbon fosforus dan silikon tinggi, teroka laluan teknologi baharu untuk pemendapan silikon langsung dan salutan karbon, mengurangkan masalah keretakan pengembangan, dan menyokong reka bentuk elektrod yang lebih tebal (kapasiti beban tinggi) dengan keupayaan pengangkutan ion yang sangat baik.

Liang-liang adalah halus dan seragam, dengan saiz liang purata 40/50um. Produk generasi seterusnya mempunyai purata saiz liang 21um dan telah dihasilkan secara besar-besaran-; Perubahan kecil dalam kekuatan tegangan; Tidak memerlukan pempasifan sekunder, teknologi ini mempunyai rintangan dalaman yang rendah, tiada bintik pengoksidaan, dan tiada masalah kimia/terma

Kesan ejen sisa dan pasif; Seperti bahan foil asal, ia boleh digunakan secara langsung.

Foam microporous foil bukanlah penambahbaikan proses yang mudah, tetapi inovasi lapisan bawah sistem bahan. Ia tepat menyentuh tekak pembangunan teknologi bateri-generasi seterusnya, menyediakan penyelesaian imaginatif kepada-masalah elektrod negatif yang telah lama wujud dalam industri.

Walaupun kebolehpercayaan, ketekalan dan data kitaran jangka panjang-aplikasi berskala besar-nya masih perlu diuji oleh pasaran, kemunculannya sudah pasti telah menjatuhkan "bom air dalam" untuk industri bateri dan kerajang. Ia memberitahu kita bahawa kejayaan teknologi selalunya datang daripada memikirkan semula prinsip logik yang paling asas. Apabila pengumpul semasa bergerak daripada dua-dimensi kepada tiga-dimensi, pelekat khas dan teknologi pensinteran tembaga yang dibangunkan pada masa yang sama turut membuka "langit berbintang" baharu dan luas pada masa hadapan bateri.