Materiali di supporto per batterie
Materiale per elettrodi in schiuma di rame per batterie al litio e substrati per supercondensatori
Numero articolo : FZ56
Il prezzo varia in base a specifiche e personalizzazioni
- Porosità
- ≥ 98%
- Dimensione dei pori (PPI)
- 0,1 - 10 mm (5 - 120 PPI)
- Densità apparente
- 0,1 - 0,8 g/cm³
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Panoramica del prodotto
Questa schiuma di rame a celle aperte è un materiale strutturale metallico avanzato progettato specificamente per soddisfare i rigorosi requisiti dell'accumulo di energia elettrochimica di prossima generazione, della dissipazione termica e dei sistemi di filtrazione industriale. Costruito con uno scheletro metallico tridimensionale interconnesso, il materiale fornisce una rete conduttiva continua combinata con un'area superficiale eccezionalmente elevata. Riduce significativamente la resistenza interfacciale facilitando al contempo il rapido trasporto di ioni ed elettroni, rendendolo uno scaffold conduttivo ideale per la chimica delle batterie ad alta potenza e la ricerca sull'accumulo di energia.
Progettato principalmente per laboratori di ricerca e linee di produzione industriale, questo substrato poroso è ampiamente utilizzato negli anodi per batterie agli ioni di litio e al litio metallico, nei condensatori a doppio strato elettrico (EDLC), nei pseudocondensatori e nei sistemi di batterie alcaline nichel-zinco. Oltre all'accumulo di energia, la versatilità strutturale del materiale consente prestazioni superiori in substrati catalitici chimici organici, raffreddamento di componenti elettronici ad alto calore, involucri di schermatura dalle interferenze elettromagnetiche (EMI) e sistemi di smorzamento della pressione dei fluidi nei settori aerospaziale, automobilistico e della lavorazione chimica.
Prodotto sotto rigorosi controlli di processo, questa schiuma metallica garantisce coerenza strutturale, elevata connettività delle celle aperte e una resilienza meccanica superiore sotto compressione meccanica e cicli termici. Il substrato mantiene la stabilità strutturale senza collassare o perdere particelle metalliche durante la calandratura roll-to-roll, il caricamento dello slurry o cicli prolungati di carica e scarica ad alta velocità, garantendo ripetibilità a lungo termine e affidabilità del processo in applicazioni di ricerca e commerciali esigenti.
Caratteristiche principali
- Scheletro poroso 3D interconnesso: Presenta una matrice porosa a celle aperte con un rapporto di fori passanti ≥98% e una porosità complessiva ≥98%, garantendo una permeabilità dell'elettrolita senza ostacoli, una tortuosità minima e un rapido trasporto di massa in tutto il volume dell'elettrodo.
- Conduttività elettrica superiore: La solida struttura in rame metallico fornisce percorsi di conduzione elettronica continui, riducendo drasticamente la resistenza interna (ESR) e la polarizzazione nelle batterie al litio e nei supercondensatori ad alta velocità.
- Eccezionale dissipazione termica: Sfruttando l'elevata conduttività termica del rame puro, il materiale allontana rapidamente il calore dalle zone termiche concentrate in pacchi batteria ad alta potenza, motori elettrici e componenti elettronici ad alta frequenza.
- Ampia area superficiale specifica: La geometria microcellulare altamente porosa consente un caricamento uniforme e ad alta massa di slurry per elettrodi attivi, elettroliti allo stato solido o rivestimenti catalitici senza compromettere l'efficienza volumetrica.
- Atenuazione acustica avanzata e schermatura EMI: L'elevata tortuosità superficiale consente la riflessione diffusa e la dissipazione viscosa nei micropori per l'isolamento acustico, mentre la matrice di rame continua fornisce prestazioni di schermatura elettromagnetica paragonabili ai fogli d'argento massiccio.
- Flessibilità meccanica e lavorabilità: Offre un'eccellente plasticità e comprimibilità, consentendo ai ricercatori di tagliare, stampare, piegare o calandrare i fogli secondo tolleranze dimensionali precise senza interrompere la rete conduttiva continua.
- Elevata efficienza di buffering chimico e dei fluidi: Fornisce una dispersione uniforme della pressione del fluido per proteggere la delicata strumentazione a valle, combinata con caratteristiche di manipolazione atossiche e biocompatibili adatte alla filtrazione medica e dell'acqua.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Anodi per batterie al litio | Funge da collettore di corrente 3D e scaffold per la deposizione di litio metallico, anodi compositi al silicio e anodi in lega. | Sopprime la crescita dendritica del litio, accoglie l'espansione volumetrica e migliora la stabilità del ciclo ad alti C-rate. |
| Collettori di corrente per supercondensatori | Agisce come struttura conduttiva e collettore di corrente per condensatori a doppio strato elettrico (EDLC) e pseudocondensatori ibridi. | Massimizza l'adesione del materiale attivo, riduce la resistenza serie equivalente (ESR) e accelera la cinetica di carica/scarica. |
| Elettrodi per batterie nichel-zinco | Utilizzato come scheletro principale dell'elettrodo in configurazioni di batterie secondarie alcaline avanzate e nichel-zinco ad alta capacità. | Fornisce un supporto meccanico rigido, riduce la deformazione dell'elettrodo e prolunga la durata operativa sotto scarica profonda. |
| Recupero elettrochimico dei metalli | Funziona come catodo di lavoro ad ampia superficie per l'elettroestrazione e il recupero di rame e metalli pesanti dalle acque reflue industriali. | Migliora i tassi di trasferimento di massa e massimizza l'efficienza di deposizione del metallo per unità di volume della cella. |
| Supporti chimici e fotocatalitici | Sostituisce le tradizionali piastre di rame perforate come supporto catalitico strutturale per la sintesi organica e la purificazione dell'aria in fase gassosa. | Aumenta drasticamente l'area di contatto attiva, migliorando l'efficienza di conversione chimica e la resa spazio-temporale. |
| Gestione termica dell'elettronica di potenza | Integrato in dissipatori di calore, scambiatori di calore e camicie di raffreddamento per elettronica di potenza, motori di trazione EV ed elettronica ad alto flusso. | Migliora i tassi di trasferimento termico convettivo e conduttivo tramite elevati rapporti superficie-volume e bassa resistenza termica. |
| Schermatura acustica ed EMI | Applicato in involucri aerospaziali, armadi per telecomunicazioni e camere di prova specializzate per bloccare radiazioni RF e onde sonore. | Offre un'efficacia di schermatura elettromagnetica di grado argento mitigando al contempo l'energia acustica attraverso l'espansione dei micropori. |
| Ammortizzatori e regolatori di pressione dei fluidi | Installato in linea all'interno di linee idrauliche e pneumatiche come buffer di fluido e attenuatore di impulsi di pressione per sensori di pressione delicati. | Dissipa picchi di pressione distruttivi, rende laminari i flussi turbolenti e protegge la strumentazione analitica sensibile. |
Specifiche tecniche
| Parametro | Specifica (Articolo: FZ56) |
|---|---|
| Identificazione prodotto | FZ56 |
| Materiale di base | Rame ad alta purezza (Cu) |
| Intervallo di spessore | Da 1,0 mm a 25,0 mm |
| Intervallo dimensione pori | Da 0,1 mm a 10,0 mm |
| Pori per pollice (PPI) | Da 5 PPI a 120 PPI |
| Porosità totale | ≥ 98% |
| Rapporto fori passanti (porosità aperta) | ≥ 98% |
| Densità apparente | Da 0,10 g/cm³ a 0,80 g/cm³ |
| Tipo di struttura | Rete metallica reticolata tridimensionale a celle aperte |
| Infiammabilità / Funzione termica | Conduttore termico ad alta efficienza / Barriera contro fiamma e propagazione della fiamma |
Perché scegliere questo prodotto
- Uniformità cellulare ingegnerizzata: Prodotto con una rigorosa regolazione della dimensione delle celle, garantendo una densità PPI costante, uno spessore dei legamenti uniforme e una conduttività elettrica isotropa su ogni centimetro quadrato.
- Ottimizzato per l'accumulo di energia ad alta velocità: L'elevata connettività dei pori aperti elimina il volume morto e i blocchi ionici, consentendo alle celle di batterie e supercondensatori di funzionare in modo efficiente in regimi di carica ultra-rapida.
- Personalizzazione completa di dimensioni e densità: Disponibile in un'ampia gamma di spessori (1–25 mm) e densità di pori (5–120 PPI), offrendo soluzioni su misura per elettrodi di batterie a film sottile o substrati catalitici/termici spessi.
- Versatilità funzionale multidisciplinare: Combina un'eccezionale conduttività elettrica, una gestione termica ad alta efficienza, un'attenuazione EMI e un assorbimento acustico all'interno di un unico materiale monolitico.
- Rigoroso controllo qualità: Ogni lotto di produzione è sottoposto a rigorosi controlli di densità, porosità aperta e dimensionali per soddisfare i rigorosi standard di ricerca industriale e produzione pilota commerciale.
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