Порест активен въглен: невъзпятият шампион на твърдо{0}}батериите

В материалната система на твърдотелни-батерии анодните материали поемат основните отговорности за съхранение и освобождаване на енергия за литиево-йонни батерии, оказвайки жизненоважно въздействие върху подобряването на цялостната производителност на литиевите батерии. Независимо от това, конвенционалните графитни аноди вече не могат да отговорят на нарастващото търсене на висока енергийна плътност в твърдо-батериите. Съответно, базираните на силиций-материали с по-висока теоретична енергийна плътност се превърнаха в ключов пробив за преодоляване на пречките на енергийната плътност на батериите.

 

Въпреки забележителните предимства на анодите на базата на силиций-в специфичен капацитет, те все още са изправени пред значителни ограничения в практическите приложения. Силиконът претърпява обемно разширение до 300% по време на зареждане и разреждане. Това явление не само причинява пулверизиране на силициевите частици и тяхното отделяне от токоотводите, но също така предизвиква непрекъснати реакции между силиций и електролити, генерирайки нестабилни и прогресивно сгъстяващиИнтерфаза на твърдия електролит (SEI)филми. В крайна сметка животът на батериите рязко намалява, което се превърна в основно препятствие, ограничаващо-мащабното приложение на аноди на основата на силиций-.

 

 

Появата на порест активен въглен предоставя ефективно решение на горните основни предизвикателства на анодите на базата на силиций-. Чрез множество синергични ефекти, порьозният активен въглен основно се справя с тесните места в приложението на аноди на базата на силиций, които са отразени в следните три аспекта:

• Първо, структурно буфериране и поглъщане на напрежението.Отличаващ се с три{0}}измерно свързана структура на порите и отлична здравина, порестият активен въглен може ефективно да понесе и разпръсне огромния стрес, генериран от разширяването на силиция по време на циклите на зареждане и разреждане. Той инхибира разпространението на пукнатини върху силициевите частици и предотвратява тяхното пулверизиране и отделяне.
• Второ, равномерно отлагане и контрол на разширяването.Неговият изобилен обем на порите и йерархичната структура на порите осигуряват еднакви места за отлагане на нано-силициеви частици, което ефективно облекчава агломерацията на силициевите частици. Междувременно достатъчното запазено пространство за разширение драстично намалява скоростта на обемно разширение на силициевите -въглеродни аноди.
• Трето, ефективна електрическа проводимост и йонен транспорт.Самият порест активен въглен притежава изключителна електрическа проводимост и неговата непрекъсната въглеродна мрежа изгражда безпрепятствени пътища за предаване на електрони.

 

В допълнение, чрез регулиране на параметри като размер на порите и специфична повърхностна площ, порестият активен въглен може да оптимизира междуфазовото свързване между силиций и въглерод и да ограничи прекомерния растеж на SEI филми, като по този начин допълнително подобрява стабилността на цикъла и експлоатационния живот на силициев-въглеродните аноди.

 

Далеч от това да е второстепенен спомагателен материал в твърдотелни -батерийни системи, порестият активен въглен заема незаменима основна позиция в силициев-въглеродни анодни системи. Той служи като критичен поддържащ материал, който движи индустриализацията на силициеви-въглеродни аноди от лабораторни изследвания до търговско производство и улеснява скока в производителността на твърдо-батериите.

 

Понастоящем суровините за порест активен въглен се разделят основно на три категории, всяка с различни характеристики по отношение на производителност, цена и технологична зрялост:

• Порест активен въглен-на базата на смолаВъзприемайки суровини като фенолна смола, понастоящем това е основният избор за висок-силициев-въглеродни аноди. Той може да се похвали с висока специфична повърхност, голям обем на порите и превъзходна производителност, но е възпрепятстван от високите разходи за суровини и относително ниската електрическа проводимост.
• Порест активен въглен-на базата на биомасаПроизведен от възобновяеми ресурси, включително нишесте и кокосови черупки, този тип порест активен въглен се характеризира с изобилие от източници на суровини и ниски разходи. Неговата специфична повърхност и структура на порите обаче са по-ниски от тези на порестия активен въглен на базата на смола-.
• Порест активен въглен-на основата на смолаПроизведен от каменовъглен катран и петролен катран, той показва голям потенциал за контрол на разходите и електропроводимост. Независимо от това, технологията за прецизен контрол на размера на порите остава незряла и изисква допълнителни технически пробиви.

 

 

С непрекъснатия напредък на индустриализацията на твърдо{0}}батериите, порестият активен въглен като основен материал заCVD силициеви-въглеродни аноди, ще станем свидетели на силен ръст на пазарното търсене заедно с широко{0}}мащабното приложение на силициеви-въглеродни аноди. Предвижда се, че търсенето на порест активен въглен ще достигне 48 500 метрични тона през 2030 г., създавайки пазар на стойност над 7 милиарда RMB, с общ годишен темп на растеж от 77,36% от 2024 до 2030 г.

 

На този фон производството на порест активен въглен навлезе в златен период на развитие. Нашата компания еединственото местно предприятие, което е реализирало масово производство на-порест активен въглен на базата на биомаса, прекъсвайки дългосрочния-монопол на японската Kuraray в тази област. Ние възприемаме интегриран процес на физично и химическо активиране, който осигурява по-ниска консумация на енергия в сравнение с аналоговете в индустрията. Понастоящем нашият възложен производствен капацитет на порест активен въглен е 500 тона годишно, докато текущият строителен проект с капацитет от 2000 тона годишно се очаква да бъде напълно оперативен до края на май 2026 г.

 

Ако имате въпроси относно порест активен въглен, моля не се колебайте да се свържете с нас! Готови сме да предоставим професионални отговори и високо{0}}качествени услуги по всяко време!

Свържете се сега