Mae ffoil ewyn tenau iawn yn gwneud dyfodol batri sodiwm / lithiwm heb electrod negyddol

Ar ôl cannoedd o ymchwil a datblygu "treialu a gwall" deallus a chyfeiriadol, rydym wedi dechrau cynhyrchu ffoil copr micromandyllog ewyn ultra- tenau (10- 20 μ m, mandylledd 90%) a ffoil alwminiwm micromandyllog ewyn tenau (15-30 μ m), mandylledd 85% ar gyfer danfon sampl. Derbyniodd y cynnyrch hwn, gyda'i nodweddion strwythurol aflonyddgar, orchmynion caffael a phrofi ar unwaith gan y gwneuthurwyr batri gorau ar ei lansiad, gan nodi y gallai chwarae rhan allweddol yn y genhedlaeth nesaf o dechnoleg batri, yn enwedig ym maes blaengar "batris sodiwm / lithiwm gyda llai o electrodau negyddol / electrodau negyddol hunan-gynhyrchu".

Mae casglwyr cerrynt traddodiadol (ffoil alwminiwm electrod positif, ffoil copr electrod negyddol) yn ffoil metel trwchus a'u prif swyddogaeth yw casglu a dargludo electronau. Gellir deall y ffoil microfandyllog ewyn fel casglwr math "fframwaith dargludol mandyllog tri dimensiwn".

Mae ei fanteision craidd yn cynnwys:

1. Mandylledd uchel iawn (85% -90%): yn golygu bod mwyafrif helaeth ei gyfaint yn wag, gan ddarparu gofod a chynhwysedd enfawr ar gyfer llenwi sylweddau gweithredol.

2. tenau iawn a chryf: tra'n cynnal trwch eithriadol o denau, gall ei strwythur tri dimensiwn ynghyd ag elongation uchel ar egwyl system gludiog cotio micro dargludol berfformio'n well na chryfder mecanyddol a hyblygrwydd deunyddiau ffoil traddodiadol.

3. Arwynebedd arbennig enfawr: wedi'i gyfuno ag ewyn archebedig a serennog, mae'r strwythur rhwydwaith tri dimensiwn yn gwneud ei arwynebedd yn llawer mwy nag arwynebedd ffoil awyren dau ddimensiwn, gan leihau rhwystriant cyswllt a dwysedd cerrynt.

4. Maint mandwll addas ac ystod bylchu: Mae'r nodweddion hyn yn datrys pwyntiau poen craidd y llwybr technoleg batri presennol o "ychydig o electrodau negyddol / electrodau negyddol hunan-gynhyrchu" am gost isel wrth fynd ar drywydd dwysedd ynni ultra-. Gall sicrhau cynhwysedd, perfformiad cyfradd, a bywyd beicio'r batri heb fod angen batri sodiwm carbon caled presennol a graffit batri lithiwm.

Nod y dechnoleg "electrod llai negyddol" yw lleihau'n fawr y defnydd o ddeunyddiau electrod negyddol cyn lithiation / cyn sodiation; Mae'r "electrod negyddol hunan-gynhyrchu" yn fwy radical, fel arfer wedi'i ymgynnull heb electrod negyddol neu gyda haen hadau arbennig denau iawn yn unig. Mae ïonau metel yn cael eu cael o'r electrod positif yn ystod y tâl cyntaf, ac mae haen o electrod negyddol yn "hunan-gynhyrchu" ar y casglwr cerrynt electrod negyddol. Mae'r ffoil ewyn yn darparu "sylfaen" anod delfrydol ar gyfer y ddwy dechnoleg hyn.

1. Batri ïon sodiwm: cymhwysiad dyfeisgar o ffoil alwminiwm ewyn

Yn draddodiadol, mae alwminiwm a sodiwm yn cael adweithiau aloi ar botensial isel, felly mae ffoil copr yn cael ei ddefnyddio'n gyffredin fel casglwr cyfredol ar gyfer electrodau sodiwm negatif. Er y gall yr haen hadau arbennig a'r haen cotio carbon dargludol ddatrys y broblem hon yn rhannol, mae ymddangosiad ffoil alwminiwm ewyn wedi agor syniad newydd ar gyfer dylunio electrod negyddol sodiwm.

1.1 Fel y gwesteiwr o "electrod negyddol hunan-gynhyrchu": gellir defnyddio'r ffoil alwminiwm ewyn tenau ultra ei hun fel casglwr negatif. Gall ei ofod tri dimensiwn enfawr a'i arwynebedd penodol ddarparu'n effeithlon ar gyfer y metel sodiwm a waddodwyd yn ystod y broses rhyddhau gwefr gyntaf. Gall y strwythur hwn wasgaru'r dwysedd presennol yn effeithiol, atal twf dendrite, a gwella diogelwch.

1.2 Cyfuniad perffaith â deunyddiau carbon mandyllog: maint mandwll ardderchog ac unffurfiaeth, a mandylledd uchel iawn, sy'n addas ar gyfer micro-galfanedig, tunplat, nicel plated VGCF (ffibr carbon wedi'i dyfu ag anwedd), tiwbiau carbon gradd grisial a chyfres carbon mandyllog eraill, gall ffoil alwminiwm ewyn ddod yn "fframwaith gweithredol" pwerus.

Er enghraifft, ffoil alwminiwm ewyn galfanedig a thun: mae galfanedig yn ddeunydd anod ïon sodiwm rhagorol, sy'n cael ei ficro-blatio ar y fframwaith alwminiwm ewyn i ffurfio anod perfformiad uchel sy'n integreiddio dargludedd, affinedd sodiwm ac ehangu cyfaint byffer affinedd lithiwm, ac yn darparu safle storio sodiwm.

1.3 Ffoil ewyn cyfansawdd tiwb carbon gradd grisial VGCF /: mae'r deunyddiau carbon hyn sydd ag arwynebedd penodol uchel a strwythur sefydlog yn cael eu llenwi neu eu tyfu yn sianeli tri dimensiwn y ffoil ewyn i adeiladu rhwydwaith dargludol rhagorol a sianel trawsyrru ïon, sy'n gwella gallu a sefydlogrwydd cylch yr electrod negyddol yn fawr.

1.4 Mae'r ffurf nano copr ewyn sintered unigryw a chopr microporous nano mesoporau ar y waliau mewnol ac allanol, gyda'r arwynebedd penodol yn llawer uwch nag electrod negyddol silicon ac electrod negyddol metel lithiwm (sefydlogrwydd anodd) (problem ehangu enfawr). mae copr ewyn yn cyfuno technoleg sintering copr yn berffaith ar sail ei dechnoleg microporous unigryw.

2. Batri lithiwm: mae'r anod lithiwm rhad ac am ddim o ffoil copr ewyn wedi'i "gyfuno'n fedrus"

Yn y dechnoleg o batri lithiwm heb electrod negyddol, mae gwerth ffoil copr ewyn yn fwy amlwg.

Swbstrad dyddodiad metel lithiwm delfrydol: Mewn batri electrod nad yw'n negyddol, mae angen adneuo metel lithiwm yn unffurf ar y ffoil copr yn ystod y tâl cyntaf. Mae ffoil copr llyfn traddodiadol yn dueddol o dyfu dendritau lithiwm yn lleol a ffurfio "lithiwm marw". Gall strwythur mandyllog tri dimensiwn ffoil copr micromandyllog ewyn "gloi" metel lithiwm y tu mewn i'r twll, gwireddu cnewyllyn unffurf a dyddodiad arwyneb penodol uchel, a gwella effeithlonrwydd coulomb a pherfformiad diogelwch yn sylweddol.

"Cyfuniad dyfeisgar" o ffibr carbon: Fel y dywedasoch, gellir cyfuno ffibr carbon (fel tiwb carbon gradd grisial VGCF) â chopr ewyn i adeiladu rhwydwaith dargludol cariadus lithiwm yn ei mandyllau. Gall y rhwydwaith hwn nid yn unig arwain y dyddodiad unffurf o lithiwm, ond hefyd yn effeithiol glustogi'r newidiadau cyfaint yn ystod y broses codi tâl a gollwng, sef un o'r llwybrau technolegol allweddol i gyflawni bywyd hir batris lithiwm nad ydynt yn negyddol.

Fel fframwaith cryfhau o "ychydig o electrodau negyddol": hyd yn oed os defnyddir ychydig bach o garbon silicon neu electrod negyddol graffit a bod ei slyri yn cael ei lenwi i mewn i ffoil copr ewyn, gellir ffurfio cotio electrod negyddol tenau heb gracio, embrittlement a chwympo i ffwrdd. Ar yr un pryd, mae'r rhwydwaith dargludol tri dimensiwn yn sicrhau perfformiad chwyddo rhagorol, gyda thrwch o ddim ond 1/10, 2/100 o'r gwreiddiol, er mwyn cyflawni dwysedd ynni uwch, ac mae ganddo fanteision cost enfawr.

Am ragor o fanylion pls ewch i'n Dolen cynnyrch: https://www.lyhsmetal.com/copper/microporous-aluminum-foil.html

Mae'r dechnoleg unigryw hon yn galluogi'r cynnyrch i gyflawni cynhyrchiad màs sefydlog ac isel, a bydd ei fantais gost yn dod o ddwy agwedd: yn gyntaf, cyflymder cynhyrchu'r deunydd ei hun, a'r mandylledd uchel, sy'n arbed deunyddiau ac yn lleihau pwysau; Yr ail yw'r gostyngiad yng nghostau gweithgynhyrchu a pherfformiad cynhwysfawr batris a achosir ganddo (bron heb yr angen am offer terfynell negyddol, buddsoddiad safle a phroses), a fydd yn gwrthdroi'r diwydiant electrod negyddol cyfan o fatris.

Yr effaith ar y diwydiant batri

1. Cyflymu masnacheiddio technoleg "dim electrod negyddol/ychydig o electrodau negyddol": darparu'r datrysiad deunydd gwaelodol mwyaf hanfodol ar gyfer y llwybr technoleg dwysedd ynni uchel mwyaf addawol hwn, gan wneud batris â dwyseddau ynni o 500Wh/kg a mwy yn realiti o fewn galluoedd systemau ac offer presennol.

2. Hyrwyddo datblygiadau arloesol ym mherfformiad batris ïon sodiwm: darparu llwyfan newydd ar gyfer dylunio electrodau sodiwm negyddol, y disgwylir iddo ddatrys problemau cynhwysedd deunydd carbon isel ac ehangu cyfaint mawr o ddeunyddiau aloi mewn electrodau sodiwm negyddol, gan wella ymhellach ddwysedd ynni a bywyd beicio batris sodiwm, a gwella eu cystadleurwydd yn erbyn batris lithiwm yn fawr.

3. Ail-lunio prosesau gweithgynhyrchu batri: efallai y bydd angen datblygu llenwad slyri electrod newydd, technolegau gwasgu rholio, a hyd yn oed arwain at broses weithgynhyrchu "integreiddio electrod casglwr presennol" cwbl newydd.

Yr effaith ar y diwydiant ffoil

1. Uwchraddio o "nwydd" i "gynnyrch technolegol": Nid dalennau metel safonol yn unig yw casglwyr hylif bellach, ond maent wedi dod yn gynhyrchion rhwystr technoleg uchel gyda microstrwythurau cymhleth a swyddogaethau wedi'u haddasu. Bydd ffocws gwerth diwydiant yn symud o ffioedd prosesu syml i bremiymau technoleg.

2. Sbarduno rownd newydd o gystadleuaeth dechnoleg: Bydd cewri ffoil traddodiadol fel Nord a Jiayuan yn wynebu heriau enfawr a rhaid iddynt fuddsoddi mewn ymchwil a datblygu i ddilyn i fyny ar dechnolegau casglwyr cerrynt mandyllog tebyg, fel arall byddant yn wynebu'r risg o amharu ar y farchnad.

3. Ail-greu cadwyn ddiwydiannol: mae angen i weithgynhyrchwyr offer i fyny'r afon ddatblygu offer sy'n gallu cynhyrchu metel ewyn tenau, mandylledd uchel o'r fath; Mae angen i ffatrïoedd batri i lawr yr afon ailasesu eu cadwyn gyflenwi a rhwymo'n ddwfn â chyflenwyr ffoil sydd â galluoedd arloesi craidd ymlaen llaw.

Am ragor o fanylion pls ewch i'n Dolen cynnyrch: https://www.lyhsmetal.com/copper/copper-foil/microporous-copr-foil.html

Mae casglwyr cerrynt tri dimensiwn yn gyfeiriad pwysig ar gyfer datblygiad y diwydiant batri, a thechnoleg casglu cerrynt tri dimensiwn yw'r warant dechnegol ar gyfer masnacheiddio batris ïon carbon silicon, lithiwm solid, a batris lithiwm uwch.

Y chwe phrif gyfeiriad cymhwyso casglwyr cerrynt tri dimensiwn yw: dim electrod negyddol/hunan-gynhyrchu, cyflwr solet/lled-cyflwr solet, uwchgynhwysydd/cynhwysydd sych, electrod carbon negatif silicon, sgerbwd cryf dargludol sych, dargludedd thermol/cynhwysedd gwres/arsugniad/hidlo.

Rhwymo uchel / rhwystriant isel / chwyddo uchel / ymwrthedd tymheredd isel

Gwreiddio a threiddio deunyddiau gweithredol i atal datgysylltu, ymestyn bywyd batri, sefydlogi beicio, cynyddu ardal gyswllt electrolyte electrod, lleihau ymwrthedd trosglwyddo tâl, cysylltu i fyny ac i lawr, dyblu'r ardal gludo dargludol, a lleihau rhwystriant

Lleihau dwysedd presennol ac arwain ataliad dendrite

Gwrth-fflam, newid cyfnod, diogelwch gwrthydd PTC, cerameg, gwrth-cyrydiad, affinedd sodiwm (fel sinc, arian), affinedd lithiwm (fel tun), cyflymiad ïon a paent preimio diogelwch eraill, gan wasgaru'n rhannol a lleihau'r dwysedd presennol yn y pwynt twll nodwydd, gan arwain twf ochrol yn y twll cangen grisial, ac osgoi'r twll cangen fertigol.

Batri sodiwm / lithiwm: dim electrod negyddol / hunan-gynhyrchu

Optimeiddio systemau carbon mandyllog, VGCF, COFS, Mae dyluniad grisiog cotio gwaelod carbon nanotiwb wedi dod yn ddeunydd ffoil allweddol ar gyfer "dim electrod negyddol / technoleg hunangynhyrchu" batris sodiwm a lithiwm, gan wella dwysedd ynni yn fawr a chynorthwyo i ddatblygu technoleg dim electrod negyddol

Ïonig sianel aml-cyflenwi cyflym a rhyddhau

Gwella effeithlonrwydd cychwynnol yn sylweddol, cynyddu cynhwysedd arwyneb, ffurfio rhwydwaith rhyng-gysylltiedig tri dimensiwn o ficropores, ymdreiddio ac osgoi ardaloedd sych lleol, cyflymu mudo ïon (cynyddu sianeli ymdreiddiad electrolyt yn sylweddol), ac addasu i godi tâl a gollwng cyflym.

Deunydd ffoil solet/sych

Mae ffurfio platiau pegynol yn uniongyrchol (fel lluniadu a chwistrellu) yn lleihau anhawster ffurfio ffilm ffibrosis PVDF / PTFE yn fawr, gyda chysylltiadau uchaf ac isaf y tu mewn a'r tu allan, cryfder uchel, ymwrthedd isel, ac nid oes angen trosglwyddo eilaidd i'r deunydd ffoil.

Sgerbwd dwbl dargludol ehangu byffer

Darparu sgerbydau ehangu cryf o garbon silicon, carbon ffosfforws, a silicon uchel, archwilio llwybrau technoleg newydd ar gyfer dyddodiad silicon uniongyrchol a gorchuddio carbon, lleddfu problemau cracio ehangu, a chefnogi dyluniadau electrod mwy trwchus (capasiti llwyth uchel) gyda galluoedd trafnidiaeth ïon rhagorol

Mae'r mandyllau yn iawn ac yn unffurf, gyda maint mandwll cyfartalog o 40/50um. Maint mandwll cyfartalog cynnyrch y genhedlaeth nesaf yw 21wm ac mae wedi'i{-gynhyrchu; Amrywiad bach mewn cryfder tynnol; Nid oes angen goddefiad eilaidd, mae gan y dechnoleg hon wrthwynebiad mewnol isel, dim mannau ocsideiddio, a dim materion cemegol / thermol

Olion asiant gweddilliol a passivating; Fel y deunydd ffoil gwreiddiol, gellir ei ddefnyddio mewn cysylltiad uniongyrchol.

Nid yw ffoil microporous ewyn yn welliant proses syml, ond yn arloesi haen isaf y system ddeunydd. Mae'n taro gwddf datblygiad technoleg batri'r genhedlaeth nesaf yn union, gan ddarparu datrysiad dychmygus i'r broblem electrod negyddol hirsefydlog yn y diwydiant.

Er bod angen i'r farchnad brofi dibynadwyedd, cysondeb, a data cylchol hirdymor ei gymhwysiad ar raddfa fawr, yn ddiamau mae ei ymddangosiad wedi gollwng "bom dŵr dwfn" ar gyfer y diwydiannau batri a ffoil. Mae'n dweud wrthym fod datblygiadau technolegol yn aml yn deillio o ailfeddwl am egwyddorion mwyaf sylfaenol rhesymeg. Wrth i'r casglwr presennol symud o ddau ddimensiwn i dri dimensiwn, mae'r technolegau gludiog a sintro copr arbennig a ddatblygwyd ar yr un pryd hefyd yn agor "awyr serennog" newydd ac eang yn nyfodol batris.