Porézní aktivní uhlí: Neopěvovaný šampion pevných-baterií

V materiálovém systému polovodičových{0}}baterií přebírají anodové materiály hlavní odpovědnost za ukládání a uvolňování energie pro lithium-iontové baterie, což má zásadní vliv na zvýšení celkového výkonu lithiových baterií. Konvenční grafitové anody však již nedokážou uspokojit rostoucí poptávku po vysoké hustotě energie v pevných-bateriích. V souladu s tím se materiály na bázi křemíku- s vyšší teoretickou energetickou hustotou staly klíčovým průlomem k překonání úzkého místa energetické hustoty baterií.

 

Navzdory pozoruhodným výhodám anod na bázi křemíku -ve specifické kapacitě se stále potýkají s výraznými omezeními v praktických aplikacích. Křemík podléhá během nabíjení a vybíjení objemovému rozšíření až o 300 %. Tento jev způsobuje nejen pulverizaci částic křemíku a jejich oddělování od sběračů proudu, ale také spouští nepřetržité reakce mezi křemíkem a elektrolyty, vytvářející nestabilní a progresivně houstnoucíInterfáze pevného elektrolytu (SEI)filmy. V konečném důsledku se životnost baterií prudce zkracuje, což se stalo hlavním úzkým hrdlem omezujícím rozsáhlé-použití anod na bázi křemíku-.

 

 

Vznik porézního aktivního uhlí poskytuje účinné řešení výše uvedených klíčových problémů anod na -křemíkové bázi. Prostřednictvím mnoha synergických efektů porézní aktivní uhlí zásadně řeší úzká místa aplikace anod na bázi křemíku-, která se odrážejí v následujících třech aspektech:

• Za prvé, strukturální vyrovnávací paměť a absorpce napětí.Porézní aktivní uhlí, které se vyznačuje trojrozměrně propojenou strukturou pórů a vynikající houževnatostí, může účinně nést a rozptýlit obrovské napětí generované expanzí křemíku během nabíjecích a vybíjecích cyklů. Zabraňuje šíření trhlin na částicích křemíku a zabraňuje jejich rozmělňování a oddělování.
• Za druhé, rovnoměrné nanášení a řízení expanze.Jeho velký objem pórů a hierarchická struktura pórů poskytují jednotná místa ukládání pro nano-křemíkové částice, což účinně zmírňuje aglomeraci křemíkových částic. Mezitím dostatečně vyhrazený expanzní prostor drasticky snižuje rychlost objemové expanze křemíkových -uhlíkových anod.
• Za třetí, účinná elektrická vodivost a transport iontů.Porézní aktivní uhlí samo o sobě má vynikající elektrickou vodivost a jeho kontinuální uhlíková síť vytváří volné cesty pro přenos elektronů.

 

Kromě toho úpravou parametrů, jako je velikost pórů a specifický povrch, může porézní aktivní uhlí optimalizovat mezifázovou vazbu mezi křemíkem a uhlíkem a omezit nadměrný růst filmů SEI, čímž dále zlepšuje stabilitu cyklu a životnost křemíkových{0}}uhlíkových anod.

 

Porézní aktivní uhlí zdaleka není jen vedlejším pomocným materiálem v systémech pevných{0}}baterií, ale nezastupitelnou pozici jádra v systémech křemíkových{1}}uhlíkových anod. Slouží jako kritický podpůrný materiál, který pohání industrializaci křemíkových -uhlíkových anod z laboratorního výzkumu až po komerční výrobu a usnadňuje skokový nárůst výkonu polovodičových-baterií.

 

V současnosti se suroviny pro porézní aktivní uhlí dělí především do tří kategorií, z nichž každá má odlišné vlastnosti z hlediska výkonu, nákladů a technologické vyspělosti:

• Porézní aktivní uhlí-na bázi pryskyřiceDíky použití surovin, jako je fenolová pryskyřice, je v současnosti hlavní volbou pro špičkové -křemíkové-uhlíkové anody. Může se pochlubit vysokým specifickým povrchem, velkým objemem pórů a vynikajícím výkonem, přesto je brzděn vysokými náklady na suroviny a relativně nízkou elektrickou vodivostí.
• Porézní aktivní uhlí-na bázi biomasyTento typ porézního aktivního uhlí se vyrábí z obnovitelných zdrojů včetně škrobu a kokosových skořápek a vyznačuje se bohatými zdroji surovin a nízkými náklady. Jeho specifický povrch a struktura pórů jsou však horší než u porézního aktivního uhlí-na bázi pryskyřice.
• Porézní aktivní uhlí-na bázi smolyVyrábí se ze smoly uhelného dehtu a ropné smoly a vykazuje velký potenciál v oblasti kontroly nákladů a elektrické vodivosti. Nicméně technologie pro přesnou kontrolu velikosti pórů zůstává nevyzrálá a vyžaduje další technické průlomy.

 

 

S neustálým pokrokem industrializace pevných-baterií se porézní aktivní uhlí jako základní materiál proCVD křemíkové-uhlíkové anody, bude svědkem silného růstu poptávky na trhu spolu s-aplikací křemíkových{1}}uhlíkových anod ve velkém měřítku. Předpokládá se, že poptávka po porézním aktivním uhlí dosáhne v roce 2030 48 500 metrických tun, čímž vznikne trh v hodnotě více než 7 miliard RMB se složenou roční mírou růstu 77,36 % od roku 2024 do roku 2030.

 

Na tomto pozadí vstoupil průmysl porézního aktivního uhlí do zlatého vývojového období. Naše společnost jejediný domácí podnik, který realizoval hromadnou výrobu-porézního aktivního uhlí na bázi biomasy, čímž jsme prolomili dlouhodobý-monopol japonské společnosti Kuraray v této oblasti. Přijímáme integrovaný proces fyzikální a chemické aktivace, který přináší nižší spotřebu energie ve srovnání s obdobnými průmyslovými produkty. V současné době je naše zprovozněná výrobní kapacita porézního aktivního uhlí 500 tun za rok, přičemž se očekává, že probíhající stavební projekt s kapacitou 2 000 tun za rok bude plně funkční do konce května 2026.

 

Máte-li jakékoli dotazy ohledně porézního aktivního uhlí, neváhejte nás kontaktovat! Jsme připraveni kdykoli poskytnout profesionální odpovědi a{0}}kvalitní služby!

Kontaktujte nyní