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助力350 Wh/kg、快充、安全的单壁碳纳米管锂离子电池解决方案

2021.03.16

TUBALL™单壁碳纳米管是将电动汽车用电池提高到新技术水平的解决方案。


OCSiAl是占全球95%的单壁碳纳米管产能的领导厂商,为锂离子电池正负极提供有效和经济可行的解决方案。


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一、提高硅用量,助力实现350 Wh/kg


在电池充放电过程中,硅膨胀可达400%,导致硅材料颗粒之间开裂,失去电接触,从而导致负极失效。


TUBALL™ 单壁碳纳米管解决了硅负极的关键和根本性问题。由于其无与伦比的导电性、高强度、高柔性、高长径比,以及在加入低剂量的情况下即可在材料内部形成发达网络的能力,TUBALL™单壁碳纳米管在引入硅负极后可覆盖硅颗粒表面并在硅颗粒之间建立高度导电和持久的连接。


硅颗粒之间建立的连接非常紧密、长久、导电且牢固,即使发生硅负极颗粒体积膨胀并开始出现裂缝时,这些颗粒仍可通过TUBALL™单壁碳纳米管保持良好连接。由此可以防止负极材料破裂,在此情况下硅负极具有完美的循环寿命,足以满足最严格的电动汽车制造商的要求。目前,TUBALL™是解决硅负极的关键问题的有效解决方案。


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循环寿命提升四倍


TUBALL™ 单壁碳纳米管网络解决了硅基负极的关键问题,并显著延长了负极的循环寿命。



TUBALL™单壁碳纳米管网络结构可将负极循环寿命提高4倍,满足电动汽车/电子行业对循环寿命的严苛要求。



电池循环测试结果,各种添加剂对比:TUBALL 单壁碳纳米管,碳纤维, 多壁碳纳米管。


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提升SiOx含量,助力350 Wh/kg能量密度


目前,行业领先的锂离子制造商已经认可,通过添加TUBALL™单壁碳纳米管可生产内含20%SiO的负极,电池能量密度可高达300 Wh/kg和800 Wh/L,同时,实现电池快速充电。与市场上优质的锂离子电池相比,含单壁碳纳米管的电池续航里程可提升 15%以上!


2020年,天津力神电池股份有限公司在导电剂应用研究中的“道”与“术”中指出:对比于其它导电剂,单壁碳纳米管可以显著提升硅负极的循环寿命。


江西星盈科技有限公司研究院常务副院长在新型导电剂在锂离子电池的应用报告中对比单壁碳纳米管和多壁碳纳米管在硅碳负极中的性能:


  • 单壁碳纳米管具有更大的长径比,在电池应用中具有更低的阻抗,表现出优异的倍率性能。


  • 极片有着更好的柔韧性和机械稳定性,在反复脱嵌锂膨胀过程中能保持良好的导电网络。


OCSiAl研发团队的研究结果表明,添加TUBALL单壁碳纳米管,负极中的SiOx含量可提高到90%是可能的,能量密度可高达350wh/kg。


二、助力提升能量密度和安全性能


TUBALL单壁碳纳米管提升锂电池正极中关键参数性能。


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助力高能量密度


低于0.1%的TUBALL™单壁碳纳米管添加量即可提供更高的能量密度,比作为导电添加剂的多壁碳纳米管或炭黑添加量低10-60倍。 


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提高安全性能


作为可用于锂电池配方中的导电材料,添加少量的TUBALL™单壁碳纳米管可以降低电池内阻(DCR),从而降低电池的温度积累,降低电池起火的风险。


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提高放电功率


单壁碳纳米管具有优异的导电性,在正极中添加TUBALL™,可以同时实现快速放电和高电池容量。


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提升极片附着力


单壁碳纳米管网络将正极材料颗粒连在一起,从而提高了颗粒之间的连接强度,提高极片附着力。


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三、单壁碳纳米管锂离子电池应用即用型产品: TUBALL BATT


为了简化单壁碳纳米管在电池中的应用,OCSiAl开发了即用型产品TUBALL™ BATT 单壁碳纳米管分散液,即将单壁碳纳米管均匀分散到各种液态载体中,可在标准混料制造过程直接添加。


TUBALL BATT H2O 和 TUBALL BATT NMP 用于锂离子电池正负极的超细TUBALL单壁碳纳米管分散液。


特征


  • 载体为水、NMP

  • 低杂质含量

  • 简单、易于使用

  • 高效:领先的锂离子电池制造商认可


四、OCSiAl质量控制和技术支持


OCSiAl特别关注单壁碳纳米管产品的质量、稳定性和纯度。TUBALL BATT 是在符合 ISO7/ISO8,  IATF 16949和VDA 6.3要求的洁净室中生产的,该过程通过高度可靠和稳定的生产技术来规范的,确保产品生产过程中无金属杂质。每批产品都经过多达20个控制设备项目的测试。此外,TUBALL质量管控已获得多家国际知名锂电公司的认可。


TUBALL上海技术支持与研发中心专注于能源研究,开发和测试基于单壁碳纳米管的新电池产品,并为亚洲客户提供技术支持。


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五、关于OCSiAl


OCSiAl拥有可扩展的单壁碳纳米管工业合成技术, 以TUBALL品牌名称生产单壁碳纳米管。OCSiAl的单壁碳纳米管现有年产能为80吨,占据了全球单壁碳纳米管市场95%的份额。


OCSiAl目前的单壁碳纳米管产能足以生产100 GWh以上的锂离子电池。


六、TUBALL BATT本地生产


目前,TUBALL BATT在中国的现有年产能为10000吨。


OCSiAl的单壁碳纳米管产品仅通过官方授权合作伙伴上海海逸科贸有限公司和沈阳伊斯特化学科技有限公司进行销售,两家合作伙伴通过OCSiAl的质量审核并已正式本地化生产TUBALL BATT分散液,符合IATF16949品质体系要求并通过多家知名电池企业的品质审核。官方授权渠道从品质保障、供应产能、技术支持,到售后服务方面都有着绝对的优势。