Estudio de la industria del papel de aluminio recubierto de carbono: razones para ampliar la producción a gran escala
Índice
En el actual industria de las pilas de litio, las baterías de iones de litio se han utilizado ampliamente en dispositivos electrónicos portátiles, vehículos de nueva energía y centrales eléctricas de almacenamiento de energía, etc. Además de los importantes cuatro materiales principales, el fluido conjunto es una parte importante de la batería de litio, que representa 10% a 13% del peso total, su peso de espesor, el rendimiento de la superficie afectará el rendimiento de las baterías de litio.
Entre ellos, el papel de aluminio como fluido colector catódico, con el continuo crecimiento de los envíos de baterías de litio y la expansión a gran escala de la capacidad de producción, la demanda del mercado ha mantenido una tendencia de crecimiento significativa. Desde este año, las principales empresas de baterías de litio y las empresas de papel de aluminio han comenzado a llevar a cabo la expansión a gran escala de papel de aluminio compuesto de gama alta, es decir, papel de aluminio recubierto de carbono.
Ventajas del papel de aluminio recubierto de carbono
La capa de pasivación en la superficie de la lámina de aluminio puede evitar la corrosión del electrolito durante la carga y descarga, y se suele utilizar como colector catódico para igualar LiCoO2, manganato de litio, materiales ternarios y LiFePO4, etc.
Sin embargo, el papel de aluminio convencional suele tener las siguientes limitaciones.
● Área de contacto limitada con el material positivo de la hoja de electrodos, lo que afecta a la resistencia interna de la hoja de electrodos positiva.
● Fuerza de unión limitada con el aglutinante y el material activo, lo que provoca una unión suelta entre los materiales en partículas y una fácil caída del polvo debido a los cambios constantes en el volumen del electrodo durante la carga y descarga cíclicas, lo que provoca un rápido deterioro de la capacidad de la batería y de la vida útil del ciclo.
● Los productos de descomposición de oxidación del electrolito se producen en la superficie de la reacción electroquímica, lo que conduce y acelera la corrosión de la lámina de aluminio. Por lo tanto, la tendencia de aplicación de las baterías de gama alta, especialmente. batería ternaria de litio es la necesidad de modificar el papel de aluminio.
Los principales métodos de modificación del papel de aluminio son los siguientes.
● Recubrimientos conductores (carbono recubierto superficialmente, recubrimiento de grafeno, recubrimiento de nanotubos de carbono, recubrimiento compuesto).
● Estructura porosa 3D (estructura de espuma, estructura de nanoribbonos, mecanismo de nanocono, mecanismo de tejido de fibras).
● Tratamiento de modificación del compuesto.
Entre ellos, el recubrimiento superficial de carbono es un método habitual de modificación del papel de aluminio.
El papel de aluminio recubierto de carbono es un material utilizado para el colector catódico de baterías de iones de litio tras añadir una capa de recubrimiento de carbono a la superficie del papel de aluminio. El polvo de carbono se mezcla con ciertos agentes formadores de película, disolventes y auxiliares para formar una pasta y luego se recubre sobre la superficie de papel de aluminio, formando una capa de recubrimiento de carbono denso después del secado.
En comparación con el papel de aluminio virgen, el papel de aluminio recubierto de carbono mejora la conductividad eléctrica de la lámina del electrodo positivo y puede reducir la resistencia interna de la pila. Por ejemplo, el propio fosfato de hierro y litio tiene una conductividad eléctrica deficiente y carece de un puente para transferir electrones entre él y la lámina de aluminio ligero. Tras el tratamiento de recubrimiento de carbono, la lámina de aluminio recubierta de carbono puede desempeñar el papel de puente para unir firmemente el material activo del cátodo a la lámina de aluminio e incrustar las partículas entre sí, mejorando así la conductividad eléctrica de la lámina del cátodo y, en última instancia, reduciendo la resistencia interna de la batería.
Además, la lámina de aluminio recubierta de carbono puede hacer que la superficie de la lámina de aluminio sea uniformemente cóncava y convexa, aumentando el área de contacto entre el material activo en el electrolito y el fluido colector del cátodo, transfiriendo así electrones más rápidamente y recogiendo corriente cuando se carga y descarga rápidamente a alta corriente, lo que puede mejorar el rendimiento de carga y descarga del multiplicador de la batería y ayudar a las baterías de litio a mejorar su eficiencia y adaptarse a la carga rápida de gran multiplicador.
Las ventajas son:
● Disminución de la impedancia interfacial del fluido colector, lo que reduce la polarización y mejora la vida útil del ciclo y el rendimiento del multiplicador.
● Mejorar la adherencia del material activo y el fluido colector, reducir la cantidad de aglutinante y disminuir el coste de producción.
● Evitar la corrosión y la oxidación del líquido colector y prolongar la vida útil de la célula.
En resumen, el papel de aluminio recubierto de carbono tiene la capacidad de mejorar la densidad de energía de la batería, inhibir la polarización de la batería, reducir la resistencia interna de la batería, aumentar la vida del ciclo de la batería, y actualmente se utiliza principalmente en las baterías de litio fosfato de hierro. En los últimos años, con los requisitos de densidad de energía de la batería para mejorar, la demanda del mercado de papel de aluminio recubierto de carbono sigue liberando, casi 90% de las baterías de litio de potencia actual han utilizado papel de aluminio recubierto de carbono.
Desarrollo de papel de aluminio recubierto de carbono
La principal barrera del papel de aluminio recubierto de carbono reside en la formulación del recubrimiento conductor, es decir, el fabricante necesita producir un recubrimiento funcional con un rendimiento estable, resistencia a la tensión, resistencia a la corrosión por electrolitos/ácido fluorhídrico y alta conductividad eléctrica, y recubrirlo uniformemente sobre la superficie del papel de aluminio.
Los revestimientos conductores se dividen en revestimientos conductores intrínsecos y revestimientos conductores de relleno. Los revestimientos conductores intrínsecos son el uso de sus propios materiales poliméricos conductores, hay dificultades de procesamiento, la estructura conjugada es vulnerable a los daños y los costes de fabricación y otras deficiencias, es difícil de aplicaciones a gran escala; los revestimientos conductores de relleno son rellenos conductores (como rellenos metálicos, materiales de carbono) y agentes formadores de película, disolventes y aditivos y otros revestimientos mezclados, la industrialización actual de los principales revestimientos de carbono.
En los revestimientos conductores a base de carbono, el grafito se utiliza en combinación con el negro de humo para mejorar el procesamiento y la conductividad; a menudo se añade grafeno al revestimiento para mejorar la conductividad y aumentar la resistencia a los arañazos y la flexibilidad. Además, como rellenos, normalmente los rellenos en escamas tienen mejor conductividad que los rellenos esféricos, mientras que los nanotubos de carbono con mayor relación de aspecto tienen una conductividad óptima.
Los agentes formadores de películas son resinas acrílicas, de poliuretano, epoxídicas, de poliéster y alquídicas y otros aglutinantes comunes. Para aumentar las propiedades de formación de películas, los agentes formadores de películas se utilizan a menudo junto con los agentes reticulantes correspondientes; los disolventes son verdaderos disolventes de resinas, con un cierto grado de humectabilidad del material de carbono. Y para satisfacer la demanda de un mercado ecológico y seguro, las pastas conductoras de base acuosa se han convertido en una tendencia de investigación candente.
Situación del mercado del papel de aluminio recubierto de carbono
En el mercado mundial, el mercado de consumo de papel de aluminio recubierto de carbono se concentra principalmente en América del Norte, Europa, China y Japón y otros países y regiones con un sistema de desarrollo industrial más completo, de los cuales China y Japón papel de aluminio recubierto de carbono escala de producción se encuentra entre la vanguardia mundial. En los últimos años, con el desarrollo económico del sudeste asiático, así como la industria mundial hacia el este, Malasia, Indonesia, Tailandia y otros países del sudeste asiático de carbono recubierto de papel de aluminio la tasa de crecimiento de la demanda del mercado se aceleró, el futuro potencial de desarrollo del mercado.
La concentración del mercado mundial de papel de aluminio recubierto de carbono es alta, en la actualidad los fabricantes de papel de aluminio recubierto de carbono se encuentran principalmente en Japón, China y otras regiones de Asia y el Pacífico. los costos de procesamiento de papel de aluminio recubierto de carbono son altos, es el papel de aluminio de litio ordinario 2-3 veces. En los últimos años, junto con la densidad de la batería de litio aguas abajo, el mercado de papel de aluminio recubierto de carbono costo, calidad, rendimiento, especificaciones y otros requisitos más altos, en las empresas pertinentes mejorar activamente, papel de aluminio recubierto de carbono especificaciones aumentaron gradualmente, la función de los más ricos.
A largo plazo, la industria del papel de aluminio recubierto de carbono continuará diversificándose, mejorando su alto rendimiento, funcionalización y protección medioambiental, y optimizando su tecnología de procesamiento, mientras que la mejora de la demanda del mercado también impulsará el desarrollo del papel de aluminio recubierto de carbono hacia el alto rendimiento y la funcionalización.
Estudio de la industria del papel de aluminio recubierto de carbono: razones para ampliar la producción a gran escala
En el actual industria de las pilas de litio, las baterías de iones de litio se han utilizado ampliamente en dispositivos electrónicos portátiles, vehículos de nueva energía y centrales eléctricas de almacenamiento de energía, etc. Además de los importantes cuatro materiales principales, el fluido conjunto es una parte importante de la batería de litio, que representa 10% a 13% del peso total, su peso de espesor, el rendimiento de la superficie afectará el rendimiento de las baterías de litio.
Entre ellos, el papel de aluminio como fluido colector catódico, con el continuo crecimiento de los envíos de baterías de litio y la expansión a gran escala de la capacidad de producción, la demanda del mercado ha mantenido una tendencia de crecimiento significativa. Desde este año, las principales empresas de baterías de litio y las empresas de papel de aluminio han comenzado a llevar a cabo la expansión a gran escala de papel de aluminio compuesto de gama alta, es decir, papel de aluminio recubierto de carbono.
Ventajas del papel de aluminio recubierto de carbono
La capa de pasivación en la superficie de la lámina de aluminio puede evitar la corrosión del electrolito durante la carga y descarga, y se suele utilizar como colector catódico para igualar LiCoO2, manganato de litio, materiales ternarios y LiFePO4, etc.
Sin embargo, el papel de aluminio convencional suele tener las siguientes limitaciones.
● Área de contacto limitada con el material positivo de la hoja de electrodos, lo que afecta a la resistencia interna de la hoja de electrodos positiva.
● Fuerza de unión limitada con el aglutinante y el material activo, lo que provoca una unión suelta entre los materiales en partículas y una fácil caída del polvo debido a los cambios constantes en el volumen del electrodo durante la carga y descarga cíclicas, lo que provoca un rápido deterioro de la capacidad de la batería y de la vida útil del ciclo.
● Los productos de descomposición de oxidación del electrolito se producen en la superficie de la reacción electroquímica, lo que conduce y acelera la corrosión de la lámina de aluminio. Por lo tanto, la tendencia de aplicación de las baterías de gama alta, especialmente. batería ternaria de litio es la necesidad de modificar el papel de aluminio.
Los principales métodos de modificación del papel de aluminio son los siguientes.
● Tratamiento de superficies (grabado químico, grabado electroquímico, anodizado DC, tratamiento corona).
● Recubrimientos conductores (carbono recubierto superficialmente, recubrimiento de grafeno, recubrimiento de nanotubos de carbono, recubrimiento compuesto).
● Estructura porosa 3D (estructura de espuma, estructura de nanoribbonos, mecanismo de nanocono, mecanismo de tejido de fibras).
● Tratamiento de modificación del compuesto.
Entre ellos, el recubrimiento superficial de carbono es un método habitual de modificación del papel de aluminio.
El papel de aluminio recubierto de carbono es un material utilizado para el colector catódico de baterías de iones de litio tras añadir una capa de recubrimiento de carbono a la superficie del papel de aluminio. El polvo de carbono se mezcla con ciertos agentes formadores de película, disolventes y auxiliares para formar una pasta y luego se recubre sobre la superficie de papel de aluminio, formando una capa de recubrimiento de carbono denso después del secado.
En comparación con el papel de aluminio virgen, el papel de aluminio recubierto de carbono mejora la conductividad eléctrica de la lámina del electrodo positivo y puede reducir la resistencia interna de la pila. Por ejemplo, el propio fosfato de hierro y litio tiene una conductividad eléctrica deficiente y carece de un puente para transferir electrones entre él y la lámina de aluminio ligero. Tras el tratamiento de recubrimiento de carbono, la lámina de aluminio recubierta de carbono puede desempeñar el papel de puente para unir firmemente el material activo del cátodo a la lámina de aluminio e incrustar las partículas entre sí, mejorando así la conductividad eléctrica de la lámina del cátodo y, en última instancia, reduciendo la resistencia interna de la batería.
Además, la lámina de aluminio recubierta de carbono puede hacer que la superficie de la lámina de aluminio sea uniformemente cóncava y convexa, aumentando el área de contacto entre el material activo en el electrolito y el fluido colector del cátodo, transfiriendo así electrones más rápidamente y recogiendo corriente cuando se carga y descarga rápidamente a alta corriente, lo que puede mejorar el rendimiento de carga y descarga del multiplicador de la batería y ayudar a las baterías de litio a mejorar su eficiencia y adaptarse a la carga rápida de gran multiplicador.
Las ventajas son:
● Disminución de la impedancia interfacial del fluido colector, lo que reduce la polarización y mejora la vida útil del ciclo y el rendimiento del multiplicador.
● Mejorar la adherencia del material activo y el fluido colector, reducir la cantidad de aglutinante y disminuir el coste de producción.
● Evitar la corrosión y la oxidación del líquido colector y prolongar la vida útil de la célula.
En resumen, el papel de aluminio recubierto de carbono tiene la capacidad de mejorar la densidad de energía de la batería, inhibir la polarización de la batería, reducir la resistencia interna de la batería, aumentar la vida del ciclo de la batería, y actualmente se utiliza principalmente en las baterías de litio fosfato de hierro. En los últimos años, con los requisitos de densidad de energía de la batería para mejorar, la demanda del mercado de papel de aluminio recubierto de carbono sigue liberando, casi 90% de las baterías de litio de potencia actual han utilizado papel de aluminio recubierto de carbono.
Desarrollo de papel de aluminio recubierto de carbono
La principal barrera del papel de aluminio recubierto de carbono reside en la formulación del recubrimiento conductor, es decir, el fabricante necesita producir un recubrimiento funcional con un rendimiento estable, resistencia a la tensión, resistencia a la corrosión por electrolitos/ácido fluorhídrico y alta conductividad eléctrica, y recubrirlo uniformemente sobre la superficie del papel de aluminio.
Los revestimientos conductores se dividen en revestimientos conductores intrínsecos y revestimientos conductores de relleno. Los revestimientos conductores intrínsecos son el uso de sus propios materiales poliméricos conductores, hay dificultades de procesamiento, la estructura conjugada es vulnerable a los daños y los costes de fabricación y otras deficiencias, es difícil de aplicaciones a gran escala; los revestimientos conductores de relleno son rellenos conductores (como rellenos metálicos, materiales de carbono) y agentes formadores de película, disolventes y aditivos y otros revestimientos mezclados, la industrialización actual de los principales revestimientos de carbono.
En los revestimientos conductores a base de carbono, el grafito se utiliza en combinación con el negro de humo para mejorar el procesamiento y la conductividad; a menudo se añade grafeno al revestimiento para mejorar la conductividad y aumentar la resistencia a los arañazos y la flexibilidad. Además, como rellenos, normalmente los rellenos en escamas tienen mejor conductividad que los rellenos esféricos, mientras que los nanotubos de carbono con mayor relación de aspecto tienen una conductividad óptima.
Los agentes formadores de películas son resinas acrílicas, de poliuretano, epoxídicas, de poliéster y alquídicas y otros aglutinantes comunes. Para aumentar las propiedades de formación de películas, los agentes formadores de películas se utilizan a menudo junto con los agentes reticulantes correspondientes; los disolventes son verdaderos disolventes de resinas, con un cierto grado de humectabilidad del material de carbono. Y para satisfacer la demanda de un mercado ecológico y seguro, las pastas conductoras de base acuosa se han convertido en una tendencia de investigación candente.
Situación del mercado del papel de aluminio recubierto de carbono
En el mercado mundial, el mercado de consumo de papel de aluminio recubierto de carbono se concentra principalmente en América del Norte, Europa, China y Japón y otros países y regiones con un sistema de desarrollo industrial más completo, de los cuales China y Japón papel de aluminio recubierto de carbono escala de producción se encuentra entre la vanguardia mundial. En los últimos años, con el desarrollo económico del sudeste asiático, así como la industria mundial hacia el este, Malasia, Indonesia, Tailandia y otros países del sudeste asiático de carbono recubierto de papel de aluminio la tasa de crecimiento de la demanda del mercado se aceleró, el futuro potencial de desarrollo del mercado.
La concentración del mercado mundial de papel de aluminio recubierto de carbono es alta, en la actualidad los fabricantes de papel de aluminio recubierto de carbono se encuentran principalmente en Japón, China y otras regiones de Asia y el Pacífico. los costos de procesamiento de papel de aluminio recubierto de carbono son altos, es el papel de aluminio de litio ordinario 2-3 veces. En los últimos años, junto con la densidad de la batería de litio aguas abajo, el mercado de papel de aluminio recubierto de carbono costo, calidad, rendimiento, especificaciones y otros requisitos más altos, en las empresas pertinentes mejorar activamente, papel de aluminio recubierto de carbono especificaciones aumentaron gradualmente, la función de los más ricos.
A largo plazo, la industria del papel de aluminio recubierto de carbono continuará diversificándose, mejorando su alto rendimiento, funcionalización y protección medioambiental, y optimizando su tecnología de procesamiento, mientras que la mejora de la demanda del mercado también impulsará el desarrollo del papel de aluminio recubierto de carbono hacia el alto rendimiento y la funcionalización.