电池材料
高球形度及不规则硬碳粉末锂离子与钠离子电池负极材料
货号 : CL23
价格根据 规格和定制情况变动
- 碳含量（纯度）
- 99.9% - 99.95%
- 比放电容量
- 250 - 283 mAh/g
- 首次库仑效率
- 83.5% - 85.0%
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产品概述
这款高性能硬碳粉末是一种专门为下一代钠离子（Na-ion）二次电池和特种锂离子（Li-ion）电池化学体系开发的工程化碳质负极材料。通过精确控制结构有序度和扩大层间距（d-spacing）合成，该材料克服了标准结晶石墨中固有的嵌入限制。它提供了一个优化的框架，有助于快速离子传输，防止高倍率循环期间活性材料的降解，并实现卓越的电化学容量保持率。
该先进粉末专为工业中试线和实验室电池研究设计，提供两种不同的结构配置：用于高体积填充和经济型原型的“不规则颗粒形态”，以及用于优异浆料流变性、均匀电极涂层和增强首次库仑效率的“高球形度形态”。目标行业包括固定式电网储能开发、电动交通系统、电动工具制造以及研究可持续钠离子技术的学术电化学实验室。
该材料在严格的质量控制标准下生产，保证了高达 99.95% 的超高纯度，痕量水分含量限制在 0.02% 以内。这种卓越的化学一致性最大限度地减少了与非水电解质的寄生副反应，支持固体电解质界面（SEI）的稳定，并在广泛的测试矩阵中提供高度可重复的循环数据。
主要特点
- 扩大的层间结构：通过加宽石墨烯层间距设计，可舒适地容纳钠离子的大离子半径，最大限度地减少快速脱嵌循环期间的结构应变。
- 超高化学纯度：拥有 99.9% 至 99.95% 的认证碳含量，防止金属杂质污染和导致电池循环寿命缩短的寄生副反应。
- 优化的粒径分布：严格控制 D10、D50 和 D90 粒径分布（D50 为 9–10 µm），有助于实现紧密的堆积密度以及在集流体上实现平滑、连续的浆料分散。
- 卓越的首次库仑效率：在模拟半电池测试中提供高达 85% 的出色首次循环效率，减少了初始 SEI 形成期间不可逆的活性离子损失。
- 出色的比容量：提供 250 mAh/g 至 283 mAh/g 的稳定可逆放电容量，为钠离子系统提供具有竞争力的能量密度曲线。
- 超低水分含量：严格保持在 0.02% 的水分含量，以保护对水分敏感的非水电解质，避免电池化成过程中产生不必要的产气。
- 可调的形态选项：提供不规则和高球形度等级，以匹配特定的电极加工方法、浆料粘度目标和辊压参数。
- 宽广的工作电位窗口：提供斜坡和平台状的充放电电压曲线，与传统石墨相比，在高充电倍率下降低了析钠风险。
应用领域
| 应用 | 描述 | 主要优势 |
|---|---|---|
| 钠离子电池研究 | 作为扣式电池、软包电池和圆柱形钠离子原型中的核心活性负极材料。 | 容纳大尺寸钠离子且晶格膨胀极小，提供高达 283 mAh/g 的可逆容量。 |
| 高倍率锂离子系统 | 配制成用于混合动力汽车（HEV）和需要快速充放电动态的电动工具的负极浆料。 | 宽工作电压窗口降低了高电流脉冲期间局部析锂的风险。 |
| 低温储能 | 用于部署在零下和极端温度电网环境中的专用电池组。 | 保留开放的间隙传输通道，防止在零下温度下阻抗迅速增加。 |
| 粘结剂与浆料流变优化 | 用于电极加工研究，测试新型水系和溶剂型粘结剂（PVDF, CMC/SBR, PAA）。 | 一致的表面化学性质和低水分允许准确测定粘结剂与颗粒的附着力学。 |
| 辊压与密度研究 | 在实验室辊压和压实试验中进行评估，以确定最佳电极孔隙率。 | 球形等级在高辊压下表现出均匀的机械应力耗散，且颗粒不会破碎。 |
| 固定式电网储能原型 | 集成到旨在实现经济、长寿命公用事业储能的多层软包和方形电池中。 | 丰富的碳基化学性质消除了对钴、镍等关键原材料的依赖。 |
技术规格
| 参数 | 单位 | 不规则等级 (CL23-IR) | 球形等级 (CL23-SP) | 测试方法 / 设备 |
|---|---|---|---|---|
| 化学式 | - | C | C | 结构标准 |
| 分子量 | g/mol | 12 | 12 | 标准原子量 |
| 物理外观 | - | 黑色粉末 | 黑色粉末 | 目视检查 |
| 颗粒形态 | - | 不规则 | 高球形度 | 扫描电子显微镜 |
| 粒径 D10 | µm | 3 | 5 | Malvern Mastersizer 2000 |
| 粒径 D50 | µm | 9 | 10 | Malvern Mastersizer 2000 |
| 粒径 D90 | µm | 25 | 27 | Malvern Mastersizer 2000 |
| 水分含量 | % | 0.02 | 0.02 | 梅特勒-托利多 DL39 卡尔费休滴定仪 |
| 碳含量 (C) | % | 99.9 | 99.95 | Sartorius BP121S 马弗炉 KSW |
| 可逆容量 | mAh/g | 250 | 283 (标称 250–300) | 模拟电池评估 |
| 首次库仑效率 (ICE) | % | 83.5 | 85.0 | 模拟电池评估 |
| 原电池适用性 | - | 锂离子与钠离子负极 | 锂离子与钠离子负极 | 电化学验证 |
为什么选择本产品
- 工程化批次一致性：每一批次都经过严格的粒径分布、水分和碳纯度测试，确保您的研究成果能可靠地转化为商业规模。
- 针对先进浆料加工优化：定制的表面化学性质和形态确保了在常用电池溶剂（NMP）和水系粘结剂配方中具有出色的分散性，最大限度地减少团聚。
- 经过验证的首次循环库仑效率：通过最大限度地减少比表面积缺陷，该材料减少了不可逆的电解质分解，直接提高了全电池的能量密度。
- 全工作流兼容性：可与实验室混合、狭缝涂布、辊压机以及自动化软包/扣式电池组装设备无缝集成。
- 技术与配方支持：我们的工程团队在粘结剂选择、活性材料比例、导电添加剂搭配以及辊压密度优化方面提供深入指导。
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