赵社涛最近成功突破了碳纳米管导电剂的新世代生产技术

高工锂电技术与应用 2018-08-21 17:15 次阅读

经多年研发,赵社涛最近成功突破了碳纳米管导电剂的新世代生产技术,进一步大大提高了现有小管径碳纳米管导电剂的性能。

碳纳米管导电剂作为一种新型锂离子电池导电剂,能够提高电池的导电性能,添加量比常规的炭黑导电剂大量减少,同时能降低粘接剂的用量至原来的50%左右,对锂离子电池能量密度有明显的提升作用。据高工产研锂电研究所(GGII)调研和预计,在未来几年,中国碳纳米管导电浆料的市场规模将保持高速增长的态势,到2020年,产量将突破6万吨,年复合增速超40%。

2014-2022年中国碳纳米管导电浆料市场规模分析及预测(万吨)

(数据来源:高工产研锂电研究所(GGII))

国内碳纳米管锂电池导电剂市场现如今超过10亿元每年,随着动力电池产业的快速增长,还会几倍的扩大和增长,据高工锂电研究所预计到2022年将达到45亿元的国内市场。

2014-2022年中国碳纳米管导电浆料产值分析及预测(亿元)

(数据来源:高工产研锂电研究所(GGII))

经多年研发,赵社涛最近成功突破了碳纳米管导电剂的新世代生产技术,进一步大大提高了现有小管径碳纳米管导电剂的性能。新工艺所制造的碳纳米管集三大优点于一身:1、是陈列式的碳纳米管,蓬松易分散;2、碳纳米管的层数在2-4层,平均3层,是薄壁的碳纳米管;3、碳纳米管的管径在3-8nm,平均4.8nm,是小管径的碳纳米管。

(陈列式薄壁小管径碳纳米管的扫描电镜和低倍透射电镜照片,具有陈列的平行排列结构)

(陈列式薄壁小管径碳纳米管的透射电镜照片,具有3-8nm的外径,非常均匀,没有粗管)

(陈列式薄壁小管径碳纳米管的高分辨透射电镜照片,具有2-4层的层数,非常薄)

赵社涛陈列式薄壁小管径碳纳米管与目前国内量产薄壁小管径碳纳米管性能对比如下:

(数据来源:各家样品实测理化检测数据、产品规格书、审计报告和网站公开资料等)

一般来说,碳纳米管小管径薄壁的特性和催化剂的高收率互相矛盾,很难兼得,制造成本很高,尤其加上陈列式结构的特点。但是赵社涛工艺的陈列式薄壁小管径碳纳米管催化剂倍率能达到10倍,制造成本和普通的10-30nm多层碳纳米管差不多,使用流化床或固定床设备就可以生产。碳纳米管的管径越小,层数越薄,导电性就越好,在锂电池里的添加量就越少,在相同制造成本下,性价比就越高。而且,碳纳米管的管径越小,层数越薄,比表面积就越大,对电解液的吸液能力就越强。

在碳纳米管大型化生产设备方面,经过10多年的工艺、催化剂、应用和下游市场不断实践,赵社涛创新设计了一种大型碳纳米管反应器,单个反应器有望达到每年500吨以上的生产量,并进行了相应的知识产权保护布局。通过大型化的碳纳米管反应器,碳纳米管的生产流程才能逐渐接近工业生产的要求,大大降低碳纳米管的生产成本和销售价格,成为碳纳米管产业的领导者。高工锂电研究所2017年报道过赵社涛在碳纳米管反应器大型化方面的进展。

碳纳米管导电剂市场,前景光明。据公开报道和资料,2017年10月,电解液生产商新宙邦(300037)以4462.2万元资金受让天奈(镇江)材料科技有限公司5.95%股权,成为天奈镇江第6大股东。2017年1-6月,天奈镇江实现营收1.2亿元,实现净利润2428.84万元。

2017年7月,卢森堡大公国经济部与俄罗斯单层碳纳米管制造商OCSiAl就建设年产能为250吨的单壁碳纳米管生产设施达成协议。OCSiAl公司的投资总额将达到1亿欧元,该项目预计将在研发、制造、营销、维护和服务支持等方面创造200个工作机会。卢森堡政府拟授予OCSiAl公司工业用地的使用权,用于建设生产设施和纳米技术研发应用中心。经卢森堡经济部建议,OCSiAl新厂址设于Differdange。

2018年8月,道氏技术公司发布公告,向王连臣和董安钢发行股份、向魏晨支付现金购买其合计持有的青岛昊鑫新能源科技有限公司45%的股权,交易价款为人民币1.8亿元。国内知名的碳纳米管导电剂制造商青岛昊鑫公司,2017年销售1.13亿元,净利润2397万元。

赵社涛的陈列式薄壁小管径碳纳米管制造工艺,超过比利时nanocyl、法国阿科玛等国外公司的碳纳米管,性价比也远超俄罗斯制造商生产的单层碳纳米管。采用赵社涛的工艺制造陈列式薄壁小管径碳纳米管,将有望具备碳纳米管行业最强的竞争力和盈利能力。

目前,该产品可以提供1.0-10.0g试用样品,在锂电池正极里建议添加0.1-0.3%的陈列式薄壁小管径碳纳米管。

原文标题:【誉辰自动化•技术π】陈列式薄壁小管径碳纳米管量产技术新突破

文章出处:【微信号:gh_a6b91417f850,微信公众号:高工锂电技术与应用】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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