Materiali per batterie
Carbone attivo per supercondensatori per sistemi di accumulo di energia con elettroliti organici e acquosi
Numero articolo : CL21
Il prezzo varia in base a specifiche e personalizzazioni
- Area superficiale specifica (BET)
- 1600 – 2500 m²/g
- Capacità di riferimento
- 140 – 300 F/g (Organico / Acquoso)
- Contenuto di ceneri
- < 0.5%
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Panoramica del prodotto
Questo carbone attivo ad alta purezza è specificamente progettato come materiale attivo per elettrodi di alta qualità per supercondensatori ad alte prestazioni, condensatori ibridi e dispositivi di accumulo di energia. Progettato per offrire una cinetica di carica-scarica superiore, questo materiale avanzato presenta un'area superficiale specifica ultra-elevata, un contenuto di ceneri eccezionalmente basso e un'architettura dei pori ottimizzata per sistemi con elettroliti sia organici che acquosi. Facilitando la rapida diffusione ionica e massimizzando l'area superficiale elettrochimicamente accessibile, questa polvere fornisce un eccezionale equilibrio tra densità di energia e di potenza.
Utilizzato principalmente nella produzione di condensatori a doppio strato elettrico (EDLC), supercondensatori ibridi, batterie piombo-carbonio e celle a combustibile di nuova generazione, questo materiale garantisce una resistenza serie equivalente (ESR) minima e un'eccezionale longevità del ciclo. Il suo profilo chimico stabile sopprime efficacemente le reazioni parassite come lo sviluppo di idrogeno, rendendolo il materiale preferito per i produttori di batterie e condensatori industriali, laboratori di ricerca e sviluppo elettrochimico ad alto tasso e istituti di ricerca energetica avanzata.
Progettato sotto rigorosi controlli di qualità, questo carbone per elettrodi presenta una densità apparente costante, una distribuzione granulometrica strettamente controllata (D50) e impurità metalliche in tracce. Che venga integrato in celle a bottone, celle avvolte cilindriche o pacchi di supercondensatori prismatici di grande formato, questo materiale offre costantemente un'elevata capacità specifica, una superiore integrità meccanica durante la lavorazione dello slurry e una robusta stabilità in profili operativi ad alta tensione e alta corrente impegnativi.
Caratteristiche principali
- Area superficiale specifica ultra-elevata: La rete di pori multimodale ottimizzata fornisce aree superficiali BET fino a 2500 m²/g, massimizzando i siti di accumulo di carica attiva pur preservando la rapida accessibilità degli ioni dell'elettrolita sia in mezzi non acquosi che acquosi.
- Bassa resistenza interna ed elevata conducibilità: Offre una conducibilità elettrica fino a 0,40 S/mm con una bassa resistività apparente, riducendo significativamente la resistenza interna della cella e la generazione di calore durante il ciclaggio galvanostatico ad alto tasso.
- Sviluppo di idrogeno ridotto al minimo: La chimica superficiale su misura e l'elevata purezza chimica inibiscono le reazioni parassite di sviluppo dell'idrogeno, migliorando drasticamente la finestra di potenziale di lavoro, la ritenzione di carica e la sicurezza operativa nelle configurazioni ad alta tensione.
- Ceneri e impurità metalliche ultra-basse: Controllato a meno dello 0,5% di ceneri e meno di 50 ppm di contenuto di ferro, prevenendo l'autoscarica, i micro-cortocircuiti e la decomposizione catalitica localizzata dell'elettrolita durante cicli operativi prolungati.
- Compatibilità dell'elettrolita su misura: Disponibile in formulazioni specializzate ottimizzate per la bagnabilità del solvente e il trasporto ionico in solventi organici (acetonitrile, carbonato di propilene) e soluzioni elettrolitiche acquose (idrossido di potassio, acido solforico).
- Distribuzione granulometrica uniforme: La granulometria stretta su scala micrometrica (D50 che varia da 5,0 a 10,0 µm) favorisce rivestimenti per elettrodi densi e privi di crepe con un'adesione eccezionale e un impacchettamento omogeneo sui collettori di corrente.
- Ciclo di vita e ritenzione della capacità superiori: Mantiene un'elevata capacità reversibile (fino a 260–300 F/g nei sistemi acquosi e 140–160 F/g nei sistemi organici) attraverso decine di migliaia di cicli di carica-scarica continui.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Condensatori a doppio strato elettrico (EDLC) | Fabbricazione di elettrodi per supercondensatori simmetrici commerciali operanti in formulazioni di elettroliti organici. | Offre finestre di tensione operativa elevate (fino a 2,7V–3,0V) e una capacità specifica stabile di 160 F/g con basso ESR. |
| Supercondensatori acquosi ad alta potenza | Materiale attivo per dispositivi di accumulo di energia con elettrolita a base d'acqua che richiedono una rapida scarica ad alta corrente. | Raggiunge un'elevata capacità gravimetrica (260–300 F/g) mantenendo un'eccellente capacità di velocità e sicurezza ambientale. |
| Batterie ibride piombo-carbonio | Additivo per piastre negative in batterie di accumulo di energia avanzate al piombo-acido e piombo-carbonio. | Sopprime la solfatazione della piastra negativa, migliora il funzionamento a stato di carica parziale (PSoC) ed estende la durata del ciclo della batteria. |
| Condensatori ibridi e asimmetrici | Materiale complementare catodo/anodo abbinato a ossidi metallici di tipo batteria o polimeri conduttivi. | Colma i divari di prestazioni tra densità di energia e densità di potenza, fornendo un'erogazione di potenza bilanciata e un'elevata stabilità del ciclo. |
| Celle a combustibile a scambio protonico e a metanolo diretto | Supporto per catalizzatore conduttivo funzionale e additivo per strato di diffusione poroso per assemblaggi di celle a combustibile. | Offre un'elevata inerzia chimica, una superiore conducibilità elettronica e un trasporto di massa affidabile in ambienti acidi/alcalini. |
| Materiali di laboratorio e R&S elettroliti | Materiale di riferimento standardizzato per la valutazione di nuovi elettroliti, liquidi ionici e sistemi leganti di nuova generazione. | Garantisce dati di riferimento altamente riproducibili su varie formulazioni di slurry e architetture di test delle celle. |
Specifiche tecniche
| Parametro di specifica | Variante standard elettrolita organico (CL21-AC01) | Variante organica ad alta conducibilità (CL21-AC03) | Variante acquosa ad alta capacità (CL21-AC02) | Standard di test / analitico |
|---|---|---|---|---|
| Sistema elettrolitico target | Elettrolita organico (ACN / PC) | Elettrolita organico (ACN / PC) | Elettrolita acquoso (KOH / H₂SO₄) | Target applicativo |
| Area superficiale specifica (BET) | 2000 – 2500 m²/g | 1600 – 1700 m²/g | 2000 – 2500 m²/g | Adsorbimento N₂ Tristar II 3020 |
| Volume dei pori | Microporoso ottimizzato | 0,6 – 0,8 ml/g | Rete ad alta porosità ottimizzata | Tristar II 3020 |
| Capacità di riferimento | ~160 F/g (Sistema organico) | >140 F/g (Sistema organico) | 260 – 300 F/g (Sistema acquoso) | Voltammetria ciclica cella simulata / GCD |
| Contenuto di ceneri | < 0,5% | < 0,5% | < 0,5% | GBT-12496.3 |
| Contenuto di umidità | < 10% | Tracce | < 5% | Analizzatore di umidità |
| Impurità metalliche (Fe) | Tracce (< 50 ppm) | < 50 ppm | Tracce (< 50 ppm) | Metodo standard ASTM |
| Conducibilità elettrica | Alta conducibilità elettronica | 0,30 – 0,40 S/mm | Alta conducibilità elettronica | Metodo di misurazione a quattro sonde |
| Dimensione particellare (D50) | ~10 µm | 5,0 – 8,0 µm | ~10 µm | Analizzatore laser di dimensione particellare |
| Densità apparente / Densità di compattazione | Densità apparente: > 0,4 g/ml | Densità di compattazione: 0,35 – 0,45 g/ml | Peso specifico apparente: > 0,4 g/ml | GBT21354-2008 |
| Peso molecolare | 12 (Matrice di carbonio) | 12 (Matrice di carbonio) | 12 (Matrice di carbonio) | Base di carbonio nominale |
| Unità di imballaggio | 500 g / Sacchetto barriera sigillato | 500 g / Sacchetto barriera sigillato | 500 g / Sacchetto barriera sigillato | Barriera ermetica a prova di umidità |
Linee guida per la manipolazione operativa e di sicurezza
- Requisiti di stoccaggio: Conservare in un magazzino fresco, rigorosamente asciutto e ben ventilato, lontano da fonti di accensione dirette, materiali combustibili e agenti ossidanti forti.
- Integrità dell'imballaggio: Mantenere l'imballaggio sigillato ermeticamente fino al momento della preparazione dello slurry. In caso di danni all'imballaggio, risigillare immediatamente; il carbone attivo ad alta superficie adsorbe attivamente l'aria ambiente, l'umidità e i VOC, il che può indurre un autoriscaldamento esotermico.
- Attenzione agli spazi chiusi: Non esporre la polvere attiva sfusa in spazi non ventilati o confinati, poiché l'adsorbimento continuo dei gas atmosferici ambientali può esaurire localmente l'ossigeno e creare ambienti di respirazione pericolosi.
Perché scegliere questo prodotto
- Ingegneria dei pori di precisione: Sintetizzato attraverso metodi di attivazione controllati per produrre rapporti di micropori e mesopori su misura che corrispondono ai raggi ionici solvatati sia dei solventi organici che degli elettroliti acquosi, prevenendo l'intasamento dei pori e massimizzando la capacità.
- Coerenza tra lotti: Protocolli rigorosi di elaborazione termica e purificazione automatizzati garantiscono tolleranze strette sull'area superficiale BET, sulla dimensione delle particelle e sulla conducibilità, eliminando le variazioni di reologia dello slurry e i difetti di rivestimento durante la produzione pilota e di massa.
- Profilo a basse impurità per l'affidabilità ad alta tensione: Basso contenuto di ceneri (<0,5%) e contenuto ultra-basso di metalli di transizione (<50 ppm Fe) sopprimono le reazioni parassite interne, prevenendo la generazione di gas e il degrado prematuro del dispositivo durante i test di flottazione ad alta tensione.
- Supporto completo all'integrazione dei processi: Supportato da una vasta esperienza nell'intero flusso di lavoro di produzione delle celle, inclusi parametri di miscelazione dello slurry, raccomandazioni per il rivestimento a lama (doctor-blade), obiettivi di densità di calandratura e ottimizzazione della bagnabilità dell'elettrolita.
Contatta oggi stesso il nostro team di ingegneria tecnica per discutere le specifiche della tua cella, richiedere dati dettagliati sulla sicurezza dei materiali o ricevere un preventivo su misura per volumi di produzione di laboratorio e commerciali.
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