وصف رقائق الألومنيوم الصلبة المزدوجة الجانب المغلفة بالكربون الصلب
رقائق الألومنيوم المغلفة بالكربون الصلب مزدوجة الجانب هي مادة أنود متقدمة تستخدم بشكل أساسي في بطاريات أيونات الصوديوم، وتتميز بطبقات من الكربون الصلب على جانبي رقائق الألومنيوم خفيفة الوزن. يزيد هذا الطلاء على الوجهين من تحميل المواد النشطة لكل وحدة مساحة، مما يؤدي إلى زيادة كثافة الطاقة الكلية دون زيادة سمك القطب الكهربائي أو وزنه بشكل كبير. الكربون الصلب عبارة عن كربون غير قابل للتحويل إلى كربون غير قابل للتحويل يتميز ببنية مجهرية غير مرتبة تتكون من طبقات جرافيتية ومسامات نانوية ذات اتجاه عشوائي، والتي توفر مواقع وفيرة لتخزين أيونات الصوديوم من خلال آليات الإقحام وملء المسام.
تتيح البنية المضطربة قدرة عالية قابلة للانعكاس، تتراوح عادةً من 250 إلى 350 مللي أمبير/غرام، مع قدرة ممتازة على المعدل واستقرار ممتاز في الدورة. وعلى عكس الجرافيت، الذي يعمل بشكل سيئ في أنظمة أيونات الصوديوم، يحافظ الكربون الصلب على أداء مستقر على مدى العديد من دورات الشحن والتفريغ بسبب الحد الأدنى من التمدد الحجمي والسلامة الهيكلية القوية. يوفر استخدام رقائق الألومنيوم كمجمع للتيار مزايا مثل الكثافة المنخفضة ومقاومة التآكل والتوصيل الكهربائي الجيد، مما يساهم في تحسين كفاءة القطب الكهربائي بشكل عام.
ومن الناحية الكهروكيميائية، تُظهر هذه المادة هضبة منخفضة لجهد التشغيل وفقدان أولي منخفض للقدرة غير القابلة للانعكاس، مما يعزز سلامة البطارية وكفاءة الطاقة. يعمل تصميم الطلاء مزدوج الجانب على تحسين كثافة تعبئة القطب الكهربائي في خلايا البطارية، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات تخزين الطاقة على نطاق واسع، وحلول التنقل الكهربائي، وتكامل الطاقة المتجددة. ويؤدي الجمع بين السعة العالية والدورة المستقرة وعمليات التصنيع القابلة للتطوير إلى وضع رقائق الألومنيوم المغلفة بالكربون الصلب المزدوج الجانب كمادة واعدة لتقنيات الجيل التالي من بطاريات أيونات الصوديوم.
تطبيقات رقائق الألومنيوم الصلب المطلي بالكربون الصلب المزدوج الجانب
تُستخدمرقائق الألومنيوم الصلب المطلي بالكربون الصلب مزدوج الجانب على نطاق واسع كمادة أنود في بطاريات أيونات الصوديوم، والتي يتم اعتمادها بشكل متزايد لتخزين الطاقة على نطاق الشبكة وتكامل الطاقة المتجددة وأنظمة الطاقة الاحتياطية نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة ووفرة المواد الخام. كما أنها مناسبة للمركبات الكهربائية ذات العجلتين، والمركبات الكهربائية منخفضة السرعة، وأجهزة تخزين الطاقة المحمولة حيث يكون عمر الدورة الطويل والسلامة والأداء المستقر ضروريًا. بالإضافة إلى ذلك، يتم استكشاف هذه المادة لاستخدامها في البطاريات المرنة والبطاريات الصلبة، مما يدعم تطوير تقنيات تخزين الطاقة من الجيل التالي التي تتطلب قدرة عالية ومتانة.
تغليف رقائق الألومنيوم المغلفة برقائق الألومنيوم الصلبة مزدوجة الجانب
يتم تغليف منتجاتنا في علب كرتونية مخصصة بأحجام مختلفة بناءً على أبعاد المواد. يتم تعبئة المواد الصغيرة بشكل آمن في صناديق PP، بينما يتم وضع المواد الأكبر حجمًا في صناديق خشبية مخصصة. نضمن الالتزام الصارم بتخصيص التغليف واستخدام مواد توسيد مناسبة لتوفير الحماية المثلى أثناء النقل.
التغليف: كرتون أو صندوق خشبي أو حسب الطلب.
يرجى مراجعة تفاصيل التغليف المقدمة للرجوع إليها.
عملية التصنيع
1.طريقة الاختبار
(1)تحليل التركيب الكيميائي - يتم التحقق منه باستخدام تقنيات مثل GDMS أو XRF لضمان الامتثال لمتطلبات النقاء.
(2)اختبار الخواص الميكانيكية - يشمل اختبارات قوة الشد وقوة الخضوع والاستطالة لتقييم أداء المواد.
(3)فحص الأبعاد - يقيس السُمك والعرض والطول لضمان الالتزام بالتفاوتات المحددة.
(4)فحص جودة السطح - التحقق من وجود عيوب مثل الخدوش أو الشقوق أو الشوائب من خلال الفحص البصري والفحص بالموجات فوق الصوتية.
(5)اختبار الصلابة - يحدد صلابة المواد لتأكيد التوحيد والموثوقية الميكانيكية.
يرجى الرجوع إلى إجراءات اختبارSAM للحصول على معلومات مفصلة.
الأسئلة المتداولة حول رقائق الألومنيوم الصلبة المزدوجة الجانب المغلفة بالكربون الصلب
Q1. ما هي رقائق الألومنيوم الصلبة المزدوجة الجانب المطلية بالكربون الصلب؟
إنها مادة أنود تُستخدم بشكل أساسي في بطاريات أيونات الصوديوم، وتتكون من رقائق الألومنيوم المغلفة بالكربون الصلب على كلا الجانبين لزيادة تحميل المواد النشطة وتحسين أداء البطارية.
Q2. لماذا يُفضَّل الكربون الصلب على الجرافيت في بطاريات أيونات الصوديوم؟
يحتوي الكربون الصلب على بنية غير منظمة تخزّن أيونات الصوديوم بكفاءة، بينما يعاني الجرافيت من صعوبة في إقحام الصوديوم بسبب حجم الأيونات وعدم توافق البنية.
Q3. ما السعة التي يمكن أن أتوقعها من مادة الأنود هذه؟
تتراوح السعة النموذجية القابلة للعكس من 250 إلى 350 مللي أمبير/غرام، اعتمادًا على التركيب وظروف البطارية.
معلومات ذات صلة
1-طرق التحضير الشائعة
ينطوي تحضير رقائق الألومنيوم المغلفة مزدوجة الجانب من الكربون الصلب على تصنيع الكربون الصلب أولاً عن طريق التحلل الحراري للسلائف العضوية مثل راتنجات الفينول أو السليلوز أو الزفت عند درجات حرارة تتراوح بين 1000 درجة مئوية و1300 درجة مئوية في جو خامل لإنتاج بنية كربون غير مرتب مناسب لتخزين أيونات الصوديوم. يتم بعد ذلك خلط مسحوق الكربون الصلب مع إضافات موصلة ومادة رابطة مثل فلوريد البولي فينيل الدين (PVDF) المذاب في مذيب مثل N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) لإنشاء ملاط متجانس. يتم طلاء هذا الملاط بالتساوي على جانبي رقاقة الألومنيوم باستخدام طرق طلاء مثل طلاء شفرة الطبيب أو طلاء القالب ذي الفتحة. بعد الطلاء، يتم تجفيف الرقاقة في درجات حرارة مرتفعة لإزالة المذيبات المتبقية وتقويمها لتحسين اتساق الطلاء والالتصاق وكثافة القطب. وأخيراً، يتم قطع أو ثقب الرقاقة المغلفة مزدوجة الجانب إلى الأشكال والأحجام المطلوبة، مما ينتج عنه مادة أنود ذات قوة ميكانيكية عالية وموصلية كهربائية ممتازة وأداء كهروكيميائي فائق للاستخدام في بطاريات أيونات الصوديوم.
