Materiali di supporto per batterie
Carta di carbonio conduttiva come collettore di corrente per elettrodi di celle a combustibile e supercondensatori
Numero articolo : FZ23
Il prezzo varia in base a specifiche e personalizzazioni
- Porosità
- 75%
- Resistività d'area
- 2.5 - 3.0 mΩ·cm²
- Resistenza al flusso di gas
- < 12 mmH₂O
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Panoramica del prodotto
Questa carta di carbonio conduttiva ad alte prestazioni è un substrato in fibra di carbonio non tessuto ingegnerizzato, sviluppato specificamente per sistemi di conversione e stoccaggio dell'energia elettrochimica esigenti. Funzionando efficacemente come strato di diffusione dei gas e collettore di corrente, il materiale fornisce un percorso continuo e altamente grafitizzato sia per la conduzione elettrica che per il trasporto dei fluidi. Il suo design microstrutturale bilanciato garantisce una resistenza interna minima e un eccellente contatto interfacciale con strati di catalizzatore e rivestimenti di materiale attivo.
Ottimizzato per celle a combustibile a membrana a scambio protonico, celle a combustibile a metanolo diretto, supercondensatori elettrochimici e sistemi a flusso redox, questo substrato in carta di carbonio fornisce a ricercatori e ingegneri di sviluppo metriche di base fisiche ed elettrochimiche coerenti. La rete aperta uniforme facilita una rapida bagnatura dell'elettrolita, una distribuzione costante dei gas reagenti e un'efficace espulsione dell'acqua liquida attraverso cicli dinamici di carica-scarica e polarizzazione continua.
Prodotto secondo rigorosi standard di controllo qualità, il substrato mostra una notevole integrità meccanica, inerzia chimica in ambienti acidi e alcalini aggressivi e stabilità termica a temperature operative elevate. Che venga utilizzato in test di laboratorio a cella singola o in stack funzionali multistrato, questo materiale garantisce prestazioni cinetiche riproducibili, bassa degradazione interfacciale e affidabilità operativa a lungo termine.
Caratteristiche principali
- Alta conducibilità elettrica: L'architettura avanzata in fibra di carbonio grafitizzata fornisce una resistività trasversale ultra-bassa fino a 2,5 mΩ·cm², riducendo al minimo le perdite ohmiche interne e massimizzando l'efficienza della raccolta di corrente durante il funzionamento ad alta velocità.
- Porosità aperta ottimizzata al 75%: La rete di pori interconnessi ad alto volume fornisce percorsi non ostruiti per la permeazione del gas combustibile, la penetrazione uniforme dell'elettrolita e la rapida rimozione dei sottoprodotti di reazione come l'acqua liquida.
- Bassa resistenza alla permeazione dei gas: La resistenza al flusso di gas, progettata al di sotto di 12 mmH₂O, riduce al minimo le sovratensioni di trasporto di massa e le cadute di pressione attraverso l'interfaccia del campo di flusso in condizioni di alta velocità dei reagenti.
- Densità controllata e rigidità meccanica: La densità apparente uniforme di 0,78 g/cm³ fornisce una notevole resistenza alla compressione per resistere allo schiacciamento delle fibre durante l'assemblaggio della cella, mantenendo al contempo un contatto interfacciale conforme.
- Eccellente flessibilità e resilienza alla lavorazione: L'elevata flessibilità meccanica con un raggio di curvatura fino a >5 cm previene la rottura delle fibre e lo sfilacciamento dei bordi durante il taglio, la manipolazione automatizzata e il serraggio dello stack di celle.
- Superiore resistenza chimica e alla corrosione: La matrice di carbonio ad alta purezza garantisce stabilità elettrochimica su ampie finestre di potenziale e resiste ad ambienti corrosivi acidi, alcalini e con elettroliti non acquosi senza lisciviazione o degradazione.
- Dimensioni standardizzate in formato grande: Le comode dimensioni del foglio di 21 cm × 20 cm consentono un taglio personalizzato flessibile per varie geometrie di elettrodi standard e proprietarie, dalle celle microfluidiche alle piastre standard per stack multi-serpentina.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEMFC) | Funge da strato di supporto per la diffusione dei gas microporoso tra i canali di flusso della piastra bipolare e l'assemblaggio membrana-elettrodo (MEA). | Facilita il trasporto uniforme di idrogeno e ossigeno prevenendo l'allagamento d'acqua ad alte densità di corrente. |
| Celle a combustibile a metanolo diretto (DMFC) | Agisce come substrato anodico e catodico che supporta l'erogazione diretta di combustibile liquido e il rilascio di anidride carbonica. | Resiste al rigonfiamento del metanolo liquido e mantiene una conducibilità elettrica stabile sotto esposizione acida continua. |
| Supercondensatori elettrochimici | Utilizzato come collettore di corrente leggero e indipendente e struttura conduttiva per materiali attivi pseudocapacitivi ed EDLC. | Riduce la resistenza serie equivalente (ESR) del dispositivo e migliora la capacità di velocità durante i cicli a impulsi rapidi. |
| Batterie a flusso redox al vanadio (VRFB) | Funge da supporto per elettrodi conduttivi e distributore di flusso di fluido adiacente alle membrane a scambio ionico. | Offre una bassa resistenza al flusso e un'eccellente reversibilità cinetica senza ossidazione superficiale o corrosione da metalli di transizione. |
| Batterie Litio-Zolfo e Metallo-Aria | Agisce come collettore di corrente catodico poroso e matrice ospite conduttiva per il caricamento di zolfo o catalizzatori di riduzione dell'ossigeno. | Fornisce ampio volume vuoto per la deposizione dei prodotti di reazione garantendo al contempo percorsi elettronici continui. |
| Elettrolisi dell'acqua e produzione di idrogeno | Utilizzato come strato di trasporto poroso (PTL) negli elettrolizzatori ad acqua a membrana a scambio protonico (PEMWE). | Offre una bassa resistenza di contatto interfacciale e un'elevata tolleranza alla corrosione sotto potenziali di polarizzazione anodica positiva. |
| Biosensori elettrochimici e test di catalizzatori | Funge da substrato di supporto conduttivo per il rilevamento analitico a micro-volume e lo screening di nuovi elettrocatalizzatori. | Fornisce una base pulita e altamente riproducibile con un'elevata area superficiale e stabilità chimica. |
Specifiche tecniche
| Parametro di specifica | FZ23-0.10 | FZ23-0.19 | FZ23-0.30 |
|---|---|---|---|
| Identificativo prodotto | FZ23-0.10 | FZ23-0.19 | FZ23-0.30 |
| Spessore nominale | 0,10 ± 0,01 mm | 0,19 ± 0,01 mm | 0,30 ± 0,01 mm |
| Dimensioni del foglio | 21 cm × 20 cm | 21 cm × 20 cm | 21 cm × 20 cm |
| Densità apparente | 0,78 g/cm³ | 0,78 g/cm³ | 0,78 g/cm³ |
| Resistività d'area trasversale | 2,5 mΩ·cm² | 2,5 mΩ·cm² | 3,0 mΩ·cm² |
| Porosità apparente | 75% | 75% | 75% |
| Resistenza al flusso di gas (Resistenza all'aria) | < 12 mmH₂O | < 12 mmH₂O | < 12 mmH₂O |
| Raggio di curvatura minimo | > 5 cm | > 5 cm | > 10 cm |
| Unità di imballaggio standard | 1 foglio / confezione | 1 foglio / confezione | 1 foglio / confezione |
Perché scegliere questo prodotto
- Eccezionale purezza grafitica: Progettato attraverso processi di carbonizzazione di precisione e grafitizzazione ad alta temperatura, questo substrato garantisce un'elevata conducibilità elettronica e una durata chimica a lungo termine in condizioni elettrochimiche difficili.
- Strette tolleranze dimensionali e di densità: Ogni foglio è prodotto con tolleranze di spessore rigorose di ±0,01 mm, garantendo dinamiche di compressione riproducibili e una resistenza di contatto coerente negli stack di celle.
- Architettura di trasporto ottimizzata: La porosità bilanciata del 75% e la bassa resistenza all'aria inferiore a 12 mmH₂O forniscono un compromesso ottimale tra conducibilità elettronica, rigidità meccanica e permeabilità al trasporto di massa.
- Portafoglio di spessori versatile: Disponibile in tre varianti di spessore dedicate per adattarsi a diversi profili di compressione delle celle, design dei campi di flusso e requisiti di densità di potenza.
- Integrazione perfetta con i flussi di lavoro di ricerca: I fogli standard da 21 cm × 20 cm offrono un'ampia area superficiale per il taglio laser personalizzato, il rivestimento di fanghi e l'integrazione nell'hardware standard delle celle di laboratorio.
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