Polvere di carbonio conduttiva Super P, in quanto materiale di carbonio nero con eccellente conduttività, è ampiamente utilizzato in settori quali batterie, supercondensatori, rivestimenti conduttivi, ecc. Presenta un elevato grado di grafitizzazione e una forma unica, che può fornire elevata conduttività e stabilità chimica.
Metodi di sintesi
Polvere Super Pè un tipo speciale di nanomateriale che può essere preparato utilizzando vari metodi, tra cui l'estrazione dal carbone, la grafitizzazione e la deposizione chimica da vapore. Tra questi, l'estrazione dal carbone è uno dei metodi di preparazione più comunemente utilizzati. Attraverso il processo di grafitizzazione ad alta temperatura, la materia organica presente nel carbone viene convertita in nerofumo, che viene poi sottoposto a una serie di trattamenti fisici e chimici per ottenere la polvere Super P con un'eccellente conduttività.
Funzione principale
Nell'elettrodo (positivo o negativo) di una batteria, la conduttività elettronica del materiale attivo (ad esempio, litio ferro fosfato LiFePO4, ossido di litio cobalto LiCoO2, grafite, carbone duro, ecc.) di per sé solitamente non è ideale.
Mescolando una piccola quantità (solitamente l'1% -10% del peso totale dell'elettrodo, comunemente il 3% -5%) di polvere Super P con sostanze attive e leganti è possibile:
Stabilire percorsi di conduzione elettronica efficienti tra le particelle della sostanza attiva e tra le particelle e i collettori di corrente (ad esempio fogli di alluminio, fogli di rame).
Ridurre significativamente la resistenza interna dell'elettrodo.
Migliora il tasso di utilizzo delle sostanze attive, in particolare durante la carica e la scarica ad alta corrente.
Migliorare le prestazioni di velocità (capacità di carica e scarica rapida) e la durata del ciclo delle batterie.
Caratteristiche strutturali
Le caratteristiche strutturali della polvere Super P si riflettono principalmente nella sua microstruttura e nella sua composizione chimica. Al microscopio elettronico a scansione, la polvere Super P mostra una distribuzione uniforme delle particelle, con dimensioni che variano tipicamente da 10 a 30 nanometri. L'analisi della composizione chimica mostra che la polvere Super P è composta principalmente da elementi di carbonio, ma contiene anche una certa quantità di ossigeno, azoto e impurità.
Applicazioni di accumulo di energia
La polvere Super P ha ampie prospettive applicative nel campo dell'accumulo di energia. Come componente importante delle batterie agli ioni di litio, la polvere Super P può essere utilizzata come materiale per elettrodi negativi, fornendo canali di conduzione elettronica e siti attivi per le reazioni di inserimento del litio, migliorando così la densità energetica e la stabilità ciclica delle batterie agli ioni di litio. La polvere Super P può anche essere utilizzata come materiale per elettrodi per supercondensatori, con le caratteristiche di elevata densità energetica, lunga durata e velocità di carica e scarica.
Applicazioni elettroniche
Nel campo dell'elettronica, la polvere Super P ha un grande potenziale nell'elettronica flessibile. Grazie alla sua eccellente conduttività e plasticità, la polvere Super P può essere utilizzata per preparare dispositivi elettronici flessibili come schermi flessibili, dispositivi indossabili e batterie arrotolabili. Queste applicazioni cambieranno radicalmente la forma e l'utilizzo dei dispositivi elettronici tradizionali, offrendo un'esperienza utente più comoda e confortevole.
Aumentare l'efficienza
Oltre all'accumulo di energia e all'elettronica, la polvere Super P è ampiamente utilizzata anche nella preparazione di catalizzatori. La sua elevata conduttività e l'ampia superficie specifica possono migliorare l'efficienza di reazione e l'attività catalitica. Ad esempio, combinando la polvere Super P con catalizzatori a base di metalli preziosi, è possibile preparare catalizzatori ad alte prestazioni per processi elettrocatalitici come la reazione di riduzione dell'ossigeno (ORR) e la reazione di riduzione dell'idrossido (HER).
