Ultra tanka pjenasta folija čini budućnost natrijum/litijumske baterije bez negativne elektrode

Nakon stotina inteligentnih i usmjerenih istraživanja i razvoja "pokušaja i grešaka", uspješno smo počeli proizvoditi ultra-tanku pjenastu mikroporoznu bakarnu foliju (10-20 μm, poroznost 90%) i ultra- tanku pjenastu mikroporoznu aluminijsku foliju (15-30 μm 85%) za isporuku uzorka poroznosti. Ovaj proizvod, sa svojim remetilačkim strukturnim karakteristikama, odmah je nakon lansiranja dobio narudžbe za nabavku i testiranje od vrhunskih proizvođača baterija, što ukazuje da bi mogao igrati ključnu ulogu u sljedećoj generaciji tehnologije baterija, posebno u vrhunskom polju "natrijum/litijumskih baterija s manje negativnih elektroda/samogeneriranih negativnih elektroda".

Tradicionalni kolektori struje (aluminijska folija pozitivne elektrode, bakrena folija negativne elektrode) su guste metalne folije čija je glavna funkcija prikupljanje i vođenje elektrona. Mikroporozna folija od pjene može se shvatiti kao kolektor tipa "trodimenzionalni porozni provodni okvir".

Njegove osnovne prednosti leže u:

1. Ultra visoka poroznost (85% -90%): znači da je velika većina njegovog volumena prazna, pružajući ogroman prostor i kapacitet za punjenje aktivnih supstanci.

2. Ultra tanak i jak: uz održavanje izuzetno tanke debljine, njegova trodimenzionalna struktura-u kombinaciji sa visokim izduženjem pri prekidu provodljivim mikro premazom adhezivnog sistema može nadmašiti mehaničku čvrstoću i fleksibilnost tradicionalnih folijskih materijala.

3. Ogromna specifična površina: u kombinaciji sa uređenom i zvjezdanom pjenom, trodimenzionalna struktura mreže čini njenu površinu mnogo većom od površine dvodimenzionalne ravne folije, smanjujući kontaktnu impedanciju i gustinu struje.

4. Odgovarajuća veličina pora i raspon razmaka: Ove karakteristike rješavaju osnovne bolne tačke trenutne tehnologije baterije koja se sastoji od "nekoliko negativnih elektroda/samogeneriranih negativnih elektroda" po niskoj cijeni dok se teži ultra-velikoj gustoći energije. Može osigurati kapacitet, performanse brzine i vijek trajanja baterije bez potrebe za postojećom natrijumskom baterijom s tvrdim ugljenikom i litijumskom baterijom grafita.

Tehnologija "manje negativnih elektroda" ima za cilj da uvelike smanji upotrebu materijala za negativne elektrode pred litiranjem/pred natrijumom; "Samogenerirana negativna elektroda" je radikalnija, obično se sklapa bez negativne elektrode ili samo sa vrlo tankim posebnim slojem sjemena. Metalni joni se dobijaju iz pozitivne elektrode tokom prvog punjenja, a sloj negativne elektrode se "samogeneriše" na kolektoru struje negativne elektrode. Folija od pjene pruža idealnu anodnu "bazu" za ove dvije tehnologije.

1. Natrijum jonska baterija: genijalna primjena pjenaste aluminijske folije

Tradicionalno, aluminijum i natrijum prolaze kroz reakcije legiranja pri niskim potencijalima, tako da se bakrena folija obično koristi kao kolektor struje za negativne elektrode natrijuma. Iako specijalni sloj sjemena i sloj provodnog ugljičnog premaza mogu djelomično riješiti ovaj problem, pojava pjenaste aluminijske folije otvorila je novu ideju za dizajn natrijum negativne elektrode.

1.1 Kao domaćin "samogenerisane negativne elektrode": sama ultra-tanka pjenasta aluminijska folija može se koristiti kao negativni kolektor. Njegov ogroman trodimenzionalni prostor-i specifična površina mogu efikasno prihvatiti metalni natrijum koji se istaloži tokom prvog procesa pražnjenja. Ova struktura može efikasno dispergovati gustinu struje, potisnuti rast dendrita i povećati sigurnost.

1.2 Savršena kombinacija sa poroznim ugljičnim materijalima: odlična veličina i uniformnost pora i ultra-visoka poroznost, pogodna za mikro pocinčane, kalajisane, niklovane VGCF (ugljična vlakna uzgojena u pari), kristalne karbonske cijevi i druge porozne karbonske serije, pjenasta aluminijska folija može postati moćan "aktivni okvir".

Na primjer, pocinčana i kalajisana pjenasta aluminijska folija: pocinčana je odličan anodni materijal natrijum jona, koji je mikroplastificiran na pjenastom aluminijskom okviru kako bi se formirala anoda visokih-anoda koja integrira provodljivost, afinitet natrijuma i litijum afinitet pufera za proširenje zapremine pufera i mjesto za skladištenje.

1.3 VGCF/crystal grade karbonske cijevi od kompozitne pjenaste folije: ovi karbonski materijali sa visokom specifičnom površinom i stabilnom strukturom se pune ili uzgajaju u trodimenzionalnim kanalima folije od pjene kako bi se izgradila odlična provodljiva mreža i kanal za prijenos jona, što uvelike poboljšava kapacitet i stabilnost ciklusa negativne elektrode.

1.4 Jedinstveni sinterovani penasti bakar i mikroporozni bakar formiraju nano mezopore na unutrašnjim i spoljnim zidovima, sa specifičnom površinom koja je daleko veća od one kod negativne elektrode od silikona i negativne elektrode od litijum metala (teška stabilnost) (veliki problem ekspanzije). pjenasti bakar savršeno kombinuje tehnologiju sinterovanja bakra na osnovu svoje jedinstvene mikroporozne tehnologije.

2. Litijumska baterija: anoda bez litijuma od penaste bakarne folije je "vešto kombinovana"

U tehnologiji litijumske baterije bez negativne elektrode vrednost penaste bakrene folije je istaknutija.

Idealna podloga za taloženje metala litijuma: U bateriji bez negativne elektrode, metalni litijum treba da se ravnomerno nanese na bakarnu foliju tokom prvog punjenja. Tradicionalna glatka bakrena folija je sklona lokalnom rastu litijumskih dendrita i stvaranju "mrtvog litijuma". Trodimenzionalna porozna struktura pjenaste mikroporozne bakarne folije može "zaključati" litijum metal unutar rupe, ostvariti ujednačenu nukleaciju i taloženje ultra-visoke specifične površine i značajno poboljšati kulonsku efikasnost i sigurnosne performanse.

"Genijalna kombinacija" karbonskih vlakana: Kao što ste rekli, karbonska vlakna (kao što je VGCF kristalna karbonska cijev) mogu se kombinirati sa pjenastim bakrom kako bi se izgradila provodljiva mreža koja voli litijum u svojim porama. Ova mreža ne samo da može voditi ravnomjerno taloženje litijuma, već i efikasno tamponirati promjene zapremine tokom procesa punjenja i pražnjenja, što je jedan od ključnih tehnoloških puteva za postizanje dugotrajnih-nenegativnih litijumskih baterija.

Kao ojačavajući okvir od "nekoliko negativnih elektroda": čak i ako se koristi mala količina negativne elektrode od silicijum-ugljika ili grafita i njena suspenzija se napuni u pjenastu bakarnu foliju, može se formirati tanki premaz negativne elektrode bez pucanja, krtljenja i otpadanja. U isto vrijeme, trodimenzionalna provodna mreža osigurava odlične performanse uvećanja, sa debljinom od samo 1/10, 2/100 originalne, kako bi se postigla veća gustoća energije, i ima ogromne prednosti u pogledu cijene.

Za više detalja posjetite naš link proizvoda: https://www.lyhsmetal.com/copper/microporous-aluminij-foil.html

Ova jedinstvena tehnologija omogućava proizvodu da postigne stabilnu i nisku{0}} masovnu proizvodnju, a njegova troškovna prednost dolazi iz dva aspekta: prvo, brzina proizvodnje samog materijala i visoka poroznost, koja štedi materijale i smanjuje težinu; Drugi je smanjenje sveobuhvatnih troškova proizvodnje i performansi baterija koje je doveo do toga (gotovo bez potrebe za negativnim terminalnim ulaganjem, ulaganjem u lokaciju i proces), što će preokrenuti cjelokupnu industriju baterija s negativnim elektrodama.

Utjecaj na industriju baterija

1. Ubrzanje komercijalizacije tehnologije "bez negativnih elektroda/nekoliko negativnih elektroda": pružanje najkritičnijeg rješenja osnovnog materijala za ovaj najperspektivniji put tehnologije visoke{1}}energetske gustoće, pretvarajući baterije s gustoćom energije od 500Wh/kg i iznad stvarnosti unutar postojećih sistema i mogućnosti opreme.

2. Promoviranje napretka u performansama natrijum jonskih baterija: pružanje nove platforme za dizajn natrijum negativnih elektroda, za koje se očekuje da će riješiti probleme niskog kapaciteta ugljičnog materijala i velike zapreminske ekspanzije legiranih materijala u natrijum negativnim elektrodama, dodatno poboljšavajući gustoću energije i životni vijek natrijumskih baterija, i značajno povećavajući litijumsku snagu baterije.

3. Preoblikovanje proizvodnih procesa baterija: može zahtijevati razvoj novog punjenja elektrode, tehnologije prešanja valjkom, pa čak i dovesti do potpuno novog proizvodnog procesa "integracije elektrode kolektora struje".

Uticaj na industriju folija

1. Nadogradnja sa "robnog" na "tehnološki proizvod": Kolektori fluida više nisu samo standardizirani metalni limovi, već su postali visokotehnološki barijerski proizvodi sa složenom mikrostrukturom i prilagođenim funkcijama. Fokus industrijske vrijednosti će se pomjeriti sa jednostavnih naknada za obradu na tehnološke premije.

2. Pokretanje novog kruga tehnološkog nadmetanja: tradicionalni divovi od folije kao što su Nord i Jiayuan suočit će se s ogromnim izazovima i moraju ulagati u istraživanje i razvoj kako bi pratili slične porozne tehnologije kolektora struje, inače će se suočiti s rizikom poremećaja tržišta.

3. Rekonstrukcija industrijskog lanca: uzvodni proizvođači opreme treba da razviju opremu sposobnu za proizvodnju tako ultra-tankog pjenastog metala visoke poroznosti; Fabrike baterija na nižem toku treba da preispitaju svoj lanac snabdevanja i unapred se duboko povežu sa dobavljačima folije sa osnovnim inovativnim mogućnostima.

Za više detalja posjetite naš link proizvoda: https://www.lyhsmetal.com/copper/copper-foil/microporous-bakar-foil.html

Trodimenzionalni kolektori struje su važan smjer za razvoj industrije baterija, a trodimenzionalna tehnologija kolektora struje je tehnička garancija za komercijalizaciju silicijum-ugljičnih, litijumskih čvrstih-i naprednih litijum-jonskih baterija.

Šest glavnih smjerova primjene trodimenzionalnih kolektora struje su: bez negativne elektrode/samogeneriranje, čvrsto/polu-čvrsto stanje, superkondenzator/suhi kondenzator, negativna elektroda od silicijum-ugljika, jak skelet suhe provodljivosti, toplotna provodljivost/toplinski kapacitet/adsorpcija/filtracija.

Visoko vezivanje/niska impedansa/veliko uvećanje/otpornost na niske temperature

Ugrađivanje i prodiranje aktivnih materijala za sprječavanje odvajanja, produženje vijeka trajanja baterije, stabilizaciju ciklusa, povećanje kontaktne površine elektrolita elektrolita, smanjenje otpora prijenosa naboja, povezivanje gore i dolje, udvostručenje provodljivog područja nošenja i smanjenje impedancije

Smanjenje gustine struje i vođenje potiskivanja dendrita

Otporni na plamen, promjena faze, sigurnost PTC otpornika, keramika, anti-korozija, afinitet natrijuma (kao što je cink, srebro), afinitet prema litiju (kao što je kalaj), ubrzanje jona i drugi sigurnosni prajmeri, djelomično raspršivanje i smanjenje gustine struje na igli, izbjegavanje rasta ubodnog ogranka kristala igle u vertikali uboda igle pirsing dijafragme

Natrijum/litijumska baterija: nema negativne elektrode/samogenerisane

Optimiziranje sistema poroznog ugljika, VGCF,COFS, stepenasti dizajn donjeg premaza od ugljičnih nanocijevi je postao ključni materijal folije za "tehnologiju bez negativnih elektroda/samogeneracije" natrijumskih i litijumskih baterija, značajno poboljšavajući gustinu energije i pomažući u razvoju tehnologije bez negativnih elektroda

Ionsko više{0}}kanalno brzo punjenje i pražnjenje

Značajno poboljšati početnu efikasnost, povećati površinski kapacitet, formirati trodimenzionalnu međusobno povezanu mrežu mikropora, infiltrirati i izbjeći lokalna suha područja, ubrzati migraciju jona (značajno povećati kanale za infiltraciju elektrolita) i prilagoditi se brzom punjenju i pražnjenju

Čvrsti/suhi folijski materijal

Direktno formiranje polarnih ploča (kao što je crtanje i prskanje) uvelike smanjuje poteškoće u formiranju PVDF/PTFE fibroznog filma, s gornjim i donjim spojevima iznutra i izvana, visoke čvrstoće, niske otpornosti i nema potrebe za sekundarnim prijenosom na materijal folije.

Puferski ekspanzioni provodljivi dvostruki skelet

Obezbedite snažne ekspanzijske kosture od silicijumskog ugljika, fosfornog ugljika i visokog silicijuma, istražite nove tehnološke puteve za direktno taloženje silicija i ugljičnog premaza, ublažite probleme ekspanzionih pukotina i podržite deblje dizajne elektroda (veliki kapacitet opterećenja) s odličnim mogućnostima transporta jona

Pore ​​su fine i ujednačene, sa prosječnom veličinom pora od 40/50 um. Proizvod sljedeće generacije ima prosječnu veličinu pora od 21 um i masovno je-proizveden; Mala varijacija zatezne čvrstoće; Nema potrebe za sekundarnom pasivizacijom, ova tehnologija ima nisku unutrašnju otpornost, nema oksidacijskih mrlja i nema hemijskih/termičkih problema

Tragovi zaostalih i pasivizirajućih agenasa; Kao i originalni folijski materijal, može se koristiti u direktnom kontaktu.

Penasta mikroporozna folija nije jednostavno poboljšanje procesa, već inovacija donjeg sloja sistema materijala. On precizno pogađa razvoj tehnologije baterija sljedeće{1}}generacije, pružajući maštovito rješenje za dugotrajni-problem negativnih elektroda u industriji.

Iako pouzdanost, konzistentnost i dugoročne ciklične podatke-primjene njegove velike-prilike još uvijek treba testirati na tržištu, njegova pojava je nesumnjivo bacila "duboku vodenu bombu" za industriju baterija i folija. To nam govori da tehnološki proboj često dolazi iz ponovnog promišljanja najosnovnijih principa logike. Kako trenutni kolektor prelazi sa dvodimenzionalnog na trodimenzionalni- u trodimenzionalni-, specijalne tehnologije ljepila i sinteriranja bakra razvijene u isto vrijeme također otvaraju novo i ogromno "zvjezdano nebo" u budućnosti baterija.