中国粉体网讯 【编者按】粉体材料工业属于支撑国民经济发展的基础性产业和赢得国际竞争优势的关键领域,近些年,国内粉体材料工业转型升级成效显著,综合实力稳步增长,国际竞争力持续增强,一些企业长期专注于粉体材料领域、生产技术工艺国际领先、从而成为全球细分市场领导者的典范,有效改善了国内高端粉材的紧缺局面,提升了核心工艺技术与装备的自主可控水平以及关键战略资源的保障能力。中国粉体网通过寻找“国产好粉材”这一活动,以期促进相关企业更好发挥示范作用,引领中国粉体工业的发展,并让“好粉材”发出它们更大的光彩。

碳纳米管凭借高强度、高导电性、高导热性和极低密度等优异特性,被广泛视为未来先进电池材料体系中的关键组成部分。据相关机构预估,2026年全球碳纳米管市场规模将达到150亿元,2030年突破300亿元。
什么是碳纳米管?
碳纳米管(CNT)(CNTs)是一种新型的石墨材料,它是由石墨片层卷曲而成的圆柱形结构,其直径范围一般为一纳米至几百纳米。这些管状纤维的长度变化范围也很大,一般为几微米到几千微米;因此碳纳米管的长径比(长度与直径的比值)范围为一千~十万。这么大的长径比以及独特的结构使得碳纳米管与众多其他材料有很大差别。碳纳米管有很多独特的性质,例如,其强度是不锈钢的16倍,热导率为铜的5倍。

由于碳纳米管自身为粉末状态,它可能是构筑新型复合材料的最合适的添加剂。将碳纳米管加入到聚合物、陶瓷或金属基体中后,可以显著提高主体材料的物理性质(如导电性、导热性和其他物理性质),其效果远远优于炭黑、碳纤维或玻璃纤维等传统添加剂。
碳纳米管主要分为多壁碳纳米管和单壁碳纳米管。其中,单壁碳纳米管因管壁结构单一、直径更小、长径比更大,对电池性能的提升效果更为显著,但受限于制备难度大、技术壁垒高,目前市场上的碳纳米管产品仍以多壁碳纳米管为主,市场份额约占80%。

碳纳米管具有非常优异的力学、电学、热学等性能,现已凭借其优异的导电性作为一种新型导电剂应用于锂电池领域,用以提高锂电池的能量密度,提升锂电池的循环寿命性能。碳纳米管的长径比、碳纯度作为影响导电性的两个核心指标,直接决定了碳纳米管的产品性能,碳纳米管管径越细,长度越长,导电性能越好。
据青岛超瑞纳米总经理赵屹坤透露:“与传统炭黑材料相比,将碳纳米管应用到锂电池中,添加量仅为原来的20%,充放电速度却能提高几倍。”
固态电池的关键材料:碳纳米管
由于固态电池所采用的超高镍三元、富锂锰基等正极材料以及硅基负极材料的导电性相对较差,为了优化固态电池电化学性能,通常需要添加碳纳米管等新型导电剂。其作用主要体现在以下三方面:
1、提升导电与离子传输性能
碳纳米管作为导电剂添加到固态电池中,其高比表面积和独特的孔隙结构,能为电子提供便捷的扩散通道,有效促进电子在电解质中的快速扩散,进而优化电池的整体性能。
2、抑制锂枝晶生长
碳纳米管薄膜具有高比表面积和高孔隙率,在锂金属负极表面覆盖一层碳纳米管薄膜,能够均匀分散锂沉积,促使其形成一层光滑的锂沉积层,从根源上杜绝锂枝晶的产生,保障电池安全。
3、减缓硅基负极膨胀
在硅碳负极中添加碳纳米管后,电池循环寿命可从300次延长至800次以上。核心原因在于碳纳米管与硅颗粒会形成“核-壳”结构——硅颗粒为核、碳纳米管为壳,这种结构能通过碳纳米管的弹性形变,缓冲硅基负极充放电过程中的体积应力,显著提升电极的稳定性和循环寿命。
青岛超瑞纳米:掌握碳纳米管粉体的核心制备技术
青岛超瑞纳米新材料科技有限公司(简称:青岛超瑞纳米)成立于2015年主要致力于碳纳米管、石墨烯等新型纳米材料的研发、生产和销售。公司掌握碳纳米管粉体的核心制备技术,为国内该行业的前沿企业之一。
公司拥有先进的产研设备、雄厚的技术力量、完善的管理体系,自2015年起,共有二十三项发明专利,其中八项发明专利、十五项实用新型专利。公司2017年后相继通过ISO-9001,ISO14000,OHSAS18000,IATF16949质量体系认证,建立了从产品开发、物料采购、生产制造、出货品检的全过程品检体系。
青岛超瑞纳米产品包括CR2000、CR3000、CR5000及CR8000系列碳纳米管粉体。

CR8000系列碳纳米管
例如,CR8000系列碳纳米管粉体产品,在比表面积、长径比、金属杂质含量控制等方面均有一定的特点,同时具有很高的性价比。广泛适用于各类新能源电池导电剂、导电塑料、防静电硅胶、耐磨橡胶等领域。
参考来源:超瑞纳米官网、网络公开信息等
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