中國粉體網(wǎng)訊 碳納米管的研究已經(jīng)滲透到了與日常生活、軍事等相關領域。目前在鋰電的導電添加劑領域,碳納米管的生產(chǎn)和應用已經(jīng)成為了一個較成熟的產(chǎn)業(yè), 如何進一步拓寬碳納米管在電化學能源存儲與轉(zhuǎn)換領域的大規(guī)模應用,是當前碳納米管研究學術界和工業(yè)界共同關注的問題,而如何搭建從碳納米管結構設計、功能開發(fā)以及到宏觀應用的橋梁,特別是在硅碳負極領域,也是目前碳納米管材料大規(guī)模應用面臨的共同挑戰(zhàn)。
碳納米管復合材料優(yōu)勢:
結構穩(wěn)定性:碳納米管的小直徑、高導電性、高表面積和石墨結構使其可以為裝載活性電極材料提供理想的支架,同時可以束縛該結構以適應循環(huán)過程中的體積波動,能有效緩解硅負極在充放電過程中的體積變化問題。
導電性能提升:相比傳統(tǒng)導電劑,碳納米管更能實現(xiàn)快速充放電,提升電導率,改善倍率性能。在鋰電池材料中,新型碳納米管導電劑形成的線接觸式導電網(wǎng)絡更為充分,能夠更加明顯地提升導電性能,可降低鋰電池的內(nèi)阻。
碳納米管工業(yè)化應用面臨的技術挑戰(zhàn):
分散技術:碳納米管導電漿料不僅要求制備的碳納米管具有較高的長徑比、純度等優(yōu)良的指標,也對碳納米管導電劑生產(chǎn)企業(yè)分散技術提出較高的要求。需要進一步探索高效的分散劑、分散方法和設備,以確保碳納米管在漿料中的均勻分散。
生產(chǎn)工藝優(yōu)化:碳納米管的生產(chǎn)對于技術和研發(fā)能力要求高,特別是碳納米管粉體的生產(chǎn)過程,需要使用催化劑將含碳氣體或有機液體中的碳原子進行還原,使之在催化劑的表面成長為碳納米管粉體。如何優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高生產(chǎn)效率、降低成本,同時保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,是工業(yè)化應用中需要解決的關鍵問題。
2024年10月29-31日在上海跨國采購會展中心,由北京粉體技術協(xié)會與柏德英思展覽(上海)有限公司聯(lián)合主辦2024第三屆低維碳納米材料制備及應用技術交流會。屆時來自溫州大學的楊植教授將作題為《碳納米管在硅負極中的工業(yè)化應用探索》的報告。報告主講人將介紹碳納米管如何在工業(yè)領域大規(guī)模應用的探索以及碳納米管在硅碳負極領域面臨的挑戰(zhàn)。
專家簡介:
楊植,教授,博導,博士畢業(yè)于湖南大學材料學院,曾任天奈科技(全球最大碳納米管生產(chǎn)企業(yè))任碳納米管應用研發(fā)組組長,現(xiàn)任溫州大學化材學院院長,浙江省碳材料技術研究重點實驗室主任,溫州大學碳材料與氫能產(chǎn)業(yè)研究院創(chuàng)院院長,近年來一直致力于碳納米材料、鋰電池、燃料電池、仿生催化等領域應用基礎研究及產(chǎn)業(yè)化技術開發(fā)。在Nat. Commun.、Adv. Mater.等期刊發(fā)表SCI論文100余篇,它引1萬余次,H因子45,通訊作者單篇最高引用2000余次,授權發(fā)明專利20項,培養(yǎng)博士、碩士研究生70余名,主持6項國家自然科學基金、浙江省杰出青年基金(2017)、千萬級橫向課題等.入選浙江省萬人計劃(2019),全球頂尖前10萬科學家,全球Top2%頂尖科學家,獲教育部高校自然科學二等獎。
參考來源:
魏博倫,碳納米管和石墨烯在鋰離子電池硅負極中的應用
趙悠曼等,碳納米管導電劑對硅碳負極鋰電池性能提升的探索
中國粉體網(wǎng)
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/留白)
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