Materiali per batterie
Polvere di fosfato di sodio e vanadio rivestita di carbonio Na3V2PO43 Materiale catodico per batterie agli ioni di sodio
Numero articolo : CL10
Il prezzo varia in base a specifiche e personalizzazioni
- Purezza
- ≥ 99,9% (3N)
- Dimensione delle particelle (D50)
- 1,0 - 2,0 µm
- Contenuto di carbonio
- 3,0 % in peso
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Panoramica del prodotto
Questa polvere di fosfato di sodio e vanadio rivestita di carbonio ad alta purezza è un materiale catodico con struttura NASICON di prima qualità, progettato specificamente per sistemi di accumulo di energia agli ioni di sodio ad alta velocità e lunga durata. Dotato di uno strato superficiale di carbonio conduttivo ottimizzato al 3% in peso, il materiale risolve le limitazioni intrinseche di conducibilità elettronica dei fosfati polianionici incontaminati, preservando al contempo percorsi di diffusione degli ioni sodio aperti e tridimensionali. Il materiale attivo fornisce un'eccezionale integrità strutturale e plateau di tensione piatti durante il ciclo elettrochimico di carica e scarica.
Sviluppata per la ricerca avanzata sui materiali, i laboratori di elettrochimica e la produzione di batterie su scala pilota industriale, questa polvere attiva offre prestazioni riproducibili in tutti i flussi di lavoro standard di fabbricazione degli elettrodi. Si integra perfettamente nelle operazioni di preparazione dello slurry, rivestimento a lama (doctor-blade) e calandratura, facilitando la produzione di elettrodi uniformi ad alta densità per pile a bottone, pile a sacchetto (pouch cells) e prototipi di batterie agli ioni di sodio cilindriche.
Il rigoroso controllo della sintesi garantisce una stechiometria precisa, livelli ultra-bassi di impurità di metalli di transizione e metalli alcalini e una distribuzione granulometrica ristretta centrata su 1-2 micron. Questa rigorosa garanzia di qualità assicura un'eccezionale coerenza tra i lotti, reazioni collaterali parassite minime ad alte tensioni operative e una robusta stabilità termica in regimi di test elettrochimici impegnativi.
Caratteristiche principali
- Robusta struttura NASICON: La struttura cristallina tridimensionale aperta, costituita da ottaedri di vanadio e tetraedri di fosfato che condividono gli angoli, offre un rapido trasporto degli ioni sodio multicanale con una variazione minima del volume del reticolo durante il ciclo.
- Rivestimento di carbonio in situ uniforme: Un guscio di carbonio omogeneo al 3,0% in peso avvolge ogni particella submicronica, stabilendo una rete conduttiva intima che massimizza l'utilizzo del materiale attivo e la capacità di velocità.
- Distribuzione granulometrica ristretta di 1–2 µm: La dimensione controllata delle particelle da submicroniche a microniche garantisce lunghezze di diffusione ionica allo stato solido rapide, una densità di impaccamento uniforme e una reologia dello slurry fluida senza agglomerazione.
- Elevata purezza chimica (≥ 99,9%): Prodotto in rigorose condizioni di camera bianca con tolleranza a livello di ppm su impurità metalliche critiche come ferro, rame e nichel, prevenendo il degrado prematuro dell'elettrolita e i micro-cortocircuiti.
- Stabile plateau redox ad alta tensione: Funziona tramite la coppia redox reversibile V4+/V3+ a circa 3,4 V vs. Na/Na+, offrendo un'erogazione di energia affidabile e un'elevata efficienza energetica round-trip.
- Superiore stabilità termica e strutturale: La struttura covalente del fosfato polianionico fornisce una sicurezza termica intrinseca negli stati di carica completa, resistendo al rilascio di ossigeno anche a temperature operative elevate.
- Eccezionale compatibilità con la lavorazione dello slurry: Dimostra caratteristiche di dispersione superiori nei sistemi standard solvente-legante (come NMP/PVDF), producendo rivestimenti per elettrodi meccanicamente robusti e privi di crepe sui collettori di corrente in alluminio.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Batterie agli ioni di sodio ad alta velocità | Fabbricazione di elettrodi catodici a ricarica rapida per celle agli ioni di sodio orientate alla potenza e sistemi energetici a impulsi. | L'elevato coefficiente di diffusione ionica 3D consente capacità di scarica stabili ad alti C-rate senza collasso strutturale. |
| Sistemi di accumulo di energia in rete (BESS) | Sviluppo di prototipi di celle di accumulo di energia stazionarie di grande formato che mirano a una lunga durata del ciclo e a bassi costi di sistema. | La struttura polianionica garantisce una ritenzione della capacità superiore per migliaia di cicli di scarica profonda a temperature ambiente ed elevate. |
| R&S su batterie a bassa temperatura | Formulazione di chimiche agli ioni di sodio in grado di operare in condizioni ambientali estreme e sotto zero. | La bassa energia di attivazione per l'estrazione/inserimento del sodio mantiene la cinetica ionica fino a -20°C e oltre. |
| Studi di cinetica elettrochimica | Caratterizzazione fondamentale della cinetica di diffusione allo stato solido, transizioni di fase e formazione di interfase tramite test di mezza cella e cella simmetrica. | L'elevata purezza chimica 3N e la stechiometria precisa eliminano il rumore di fondo parassita nelle misurazioni elettrochimiche analitiche. |
| Supercondensatori ibridi e dispositivi a doppio ione | Utilizzo come catodo faradico accoppiato con anodi di carbonio capacitivi in supercondensatori asimmetrici ad alta densità energetica. | Combina un'elevata tensione operativa con una rapida cinetica di trasferimento di carica per colmare il divario tra batterie e supercondensatori. |
| Ottimizzazione della lavorazione degli elettrodi | Studi di calandratura, densità di compattazione e ottimizzazione del legante utilizzando presse a rulli di laboratorio automatizzate e linee di rivestimento. | La morfologia coerente di 1–2 µm fornisce un comportamento reologico prevedibile e una porosità uniforme dell'elettrodo. |
Specifiche tecniche
| Parametro di specifica | Valore / Dettagli |
|---|---|
| Identificativo del prodotto | CL10 |
| Formula chimica | Na3V2(PO4)3 rivestito di carbonio (C-NVP) |
| Rapporto molare della composizione del nucleo | Na : V : P : O = 3,0 : 2,0 : 3,0 : 12,0 (mol) |
| Purezza (wt.%) | ≥ 99,9% (Grado 3N) |
| Contenuto di carbonio (wt.%) | 3,0 wt.% (C : Na3V2(PO4)3 = 3 : 97 wt%) |
| Dimensione media delle particelle (D50) | 1,0 – 2,0 µm |
| Aspetto fisico | Polvere fine grigio-nera |
| Struttura cristallina | NASICON (gruppo spaziale R-3c) |
| Capacità teorica | ~117,6 mAh/g (basata sulla reazione a due elettroni) |
| Intervallo di tensione operativa | 2,5 V – 3,8 V vs. Na/Na+ |
| Impurità: Ferro (Fe) | ≤ 10 ppm |
| Impurità: Rame (Cu) | ≤ 6 ppm |
| Impurità: Nichel (Ni) | ≤ 20 ppm |
| Impurità: Silicio (Si) | ≤ 30 ppm |
| Impurità: Alluminio (Al) | ≤ 35 ppm |
| Impurità: Zirconio (Zr) | ≤ 18 ppm |
| Impurità: Magnesio (Mg) | ≤ 15 ppm |
| Impurità: Calcio (Ca) | ≤ 7 ppm |
| Impurità: Potassio (K) | ≤ 5 ppm |
| Impurità: Bario (Ba) | ≤ 5 ppm |
Perché scegliere questo prodotto
- Progettato per la ricerca ad alta precisione: Prodotto con uno stretto controllo stechiometrico e un monitoraggio completo degli oligoelementi per garantire che le metriche delle celle sperimentali riflettano la vera cinetica del materiale piuttosto che artefatti da impurità.
- Nanostrato di carbonio ottimizzato: La matrice di carbonio continua e uniforme elimina le zone a resistenza locale elevata, massimizzando la capacità di velocità e prevenendo l'agglomerazione del materiale attivo durante la miscelazione dello slurry.
- Integrazione fluida del flusso di lavoro: Ideale per l'abbinamento con miscelatori sottovuoto da laboratorio, spalmatrici a lama di precisione e presse a rulli riscaldate, facilitando la fabbricazione affidabile di elettrodi con un elevato carico di massa del materiale attivo.
- Elevata riproducibilità tra i lotti: Ogni lotto di produzione è sottoposto a rigorosi screening analitici, garantendo una distribuzione granulometrica, un contenuto di carbonio e una purezza di fase costanti in progetti di ricerca a lungo termine.
- Soluzioni complete per i materiali: Supportato da una vasta esperienza applicativa nell'intero flusso di lavoro di produzione delle batterie agli ioni di sodio, dalla sintesi della polvere attiva all'assemblaggio di pile a bottone e pile a sacchetto.
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