Materiais para baterias
Pó de Fosfato de Vanádio e Sódio Revestido com Carbono Na3V2PO43 Material de Cátodo para Bateria de Íon-Sódio
Número do item : CL10
O preço varia com base em especificações e personalizações
- Pureza
- ≥ 99,9% (3N)
- Tamanho da partícula (D50)
- 1,0 - 2,0 µm
- Teor de carbono
- 3,0% em peso
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Visão Geral do Produto
Este pó de fosfato de vanádio e sódio revestido com carbono de alta pureza é um material de cátodo de estrutura NASICON de primeira linha, projetado especificamente para sistemas de armazenamento de energia de íon-sódio de alta taxa e longa vida útil. Apresentando uma camada superficial de carbono condutor otimizada de 3% em peso, o material resolve as limitações intrínsecas de condutividade eletrônica dos fosfatos polianiônicos puros, preservando caminhos de difusão de íons de sódio tridimensionais e abertos. O material ativo proporciona integridade estrutural excepcional e patamares de voltagem planos durante o ciclo eletroquímico de carga e descarga.
Desenvolvido para pesquisa de materiais avançados, laboratórios de eletroquímica e fabricação industrial de baterias em escala piloto, este pó ativo oferece desempenho reprodutível em fluxos de trabalho padrão de fabricação de eletrodos. Ele se integra perfeitamente à preparação de pasta (slurry), revestimento por lâmina (doctor-blade) e operações de calandragem, facilitando a produção de eletrodos uniformes e de alta densidade para células tipo moeda, células tipo bolsa e protótipos de baterias de íon-sódio cilíndricas.
O controle rígido da síntese garante uma estequiometria precisa, níveis ultrabaixos de impurezas de metais de transição e metais alcalinos, e uma distribuição estreita do tamanho de partícula centrada em 1 a 2 mícrons. Essa garantia de qualidade rigorosa assegura uma consistência excepcional entre lotes, reações colaterais parasitárias mínimas em altas tensões operacionais e robusta estabilidade térmica sob regimes de testes eletroquímicos exigentes.
Principais Características
- Estrutura NASICON Robusta: A estrutura cristalina tridimensional aberta, composta por octaedros de vanádio e tetraedros de fosfato que compartilham vértices, proporciona um transporte rápido de íons de sódio multicanal com mínima variação de volume da rede durante o ciclo.
- Revestimento de Carbono In-Situ Uniforme: Uma camada de carbono homogênea de 3,0% em peso envolve cada partícula submicrométrica, estabelecendo uma rede condutora íntima que maximiza a utilização do material ativo e a capacidade de taxa.
- Distribuição Estreita de Partículas de 1–2 µm: O tamanho de partícula controlado de submicrométrico a micrométrico garante comprimentos de difusão iônica em estado sólido rápidos, densidade de empacotamento uniforme e reologia de pasta suave sem aglomeração.
- Alta Pureza Química (≥ 99,9%): Produzido sob condições rigorosas de sala limpa com tolerância de nível ppm em impurezas metálicas críticas, como ferro, cobre e níquel, evitando a degradação prematura do eletrólito e micro-curtos.
- Patamar Redox de Alta Tensão Estável: Opera através do par redox reversível V4+/V3+ em aproximadamente 3,4 V vs. Na/Na+, proporcionando saída de energia confiável e alta eficiência energética de ida e volta.
- Estabilidade Térmica e Estrutural Superior: A estrutura de fosfato polianiônico covalente proporciona segurança térmica intrínseca em estados totalmente carregados, resistindo à liberação de oxigênio mesmo sob temperaturas operacionais elevadas.
- Compatibilidade Excepcional com Processamento de Pasta: Demonstra características de dispersão superiores em sistemas padrão de solvente-aglutinante (como NMP/PVDF), produzindo revestimentos de eletrodo mecanicamente robustos e sem rachaduras em coletores de corrente de alumínio.
Aplicações
| Aplicação | Descrição | Principal Benefício |
|---|---|---|
| Baterias de Íon-Sódio de Alta Taxa | Fabricação de eletrodos de cátodo de carregamento rápido para células de íon-sódio orientadas a potência e sistemas de energia de pulso. | O alto coeficiente de difusão iônica 3D permite capacidades de descarga estáveis em altas taxas C sem colapso estrutural. |
| Sistemas de Armazenamento de Energia em Rede (BESS) | Desenvolvimento de protótipos de células de armazenamento de energia estacionárias de grande formato, visando longa vida útil e baixo custo do sistema. | A estrutura polianiônica garante retenção de capacidade superior ao longo de milhares de ciclos de descarga profunda em temperaturas ambientes e elevadas. |
| P&D de Baterias de Baixa Temperatura | Formulação de químicas de íon-sódio capazes de operar em condições subzero e ambientais extremas. | A baixa energia de ativação para extração/inserção de sódio mantém a cinética iônica até -20°C e abaixo. |
| Estudos de Cinética Eletroquímica | Caracterização fundamental da cinética de difusão em estado sólido, transições de fase e formação de interface através de testes de meia-célula e célula simétrica. | A alta pureza química 3N e a estequiometria precisa eliminam o ruído de base parasitário em medições eletroquímicas analíticas. |
| Supercapacitores Híbridos e Dispositivos de Íon Duplo | Uso como cátodo faradaico acoplado a ânodos de carbono capacitivos em supercapacitores assimétricos de alta densidade energética. | Combina alta tensão operacional com cinética de transferência de carga rápida para preencher a lacuna entre baterias e supercapacitores. |
| Otimização do Processamento de Eletrodos | Estudos de calandragem, densidade de compactação e otimização de aglutinante usando prensas de rolo de laboratório automatizadas e linhas de revestimento. | A morfologia consistente de 1–2 µm proporciona comportamento reológico previsível e porosidade uniforme do eletrodo. |
Especificações Técnicas
| Parâmetro de Especificação | Valor / Detalhes |
|---|---|
| Identificador do Produto | CL10 |
| Fórmula Química | Na3V2(PO4)3 revestido com carbono (C-NVP) |
| Razão Molar da Composição do Núcleo | Na : V : P : O = 3,0 : 2,0 : 3,0 : 12,0 (mol) |
| Pureza (wt.%) | ≥ 99,9% (Grau 3N) |
| Conteúdo de Carbono (wt.%) | 3,0 wt.% (C : Na3V2(PO4)3 = 3 : 97 wt%) |
| Tamanho Médio de Partícula (D50) | 1,0 – 2,0 µm |
| Aparência Física | Pó fino cinza-azulado |
| Estrutura Cristalina | NASICON (grupo espacial R-3c) |
| Capacidade Teórica | ~117,6 mAh/g (baseado na reação de dois elétrons) |
| Faixa de Tensão Operacional | 2,5 V – 3,8 V vs. Na/Na+ |
| Impureza: Ferro (Fe) | ≤ 10 ppm |
| Impureza: Cobre (Cu) | ≤ 6 ppm |
| Impureza: Níquel (Ni) | ≤ 20 ppm |
| Impureza: Silício (Si) | ≤ 30 ppm |
| Impureza: Alumínio (Al) | ≤ 35 ppm |
| Impureza: Zircônio (Zr) | ≤ 18 ppm |
| Impureza: Magnésio (Mg) | ≤ 15 ppm |
| Impureza: Cálcio (Ca) | ≤ 7 ppm |
| Impureza: Potássio (K) | ≤ 5 ppm |
| Impureza: Bário (Ba) | ≤ 5 ppm |
Por que Escolher Este Produto
- Projetado para Pesquisa de Alta Precisão: Fabricado com controle estequiométrico rigoroso e monitoramento abrangente de elementos traço para garantir que as métricas experimentais da célula reflitam a verdadeira cinética do material, em vez de artefatos de impurezas.
- Nanocamada de Carbono Otimizada: A matriz de carbono contínua e uniforme elimina zonas de alta resistência localizadas, maximizando a capacidade de taxa e evitando a aglomeração do material ativo durante a mistura da pasta.
- Integração Perfeita ao Fluxo de Trabalho: Ideal para emparelhamento com misturadores a vácuo de laboratório, revestidores de lâmina de precisão e prensas de rolo aquecidas, facilitando a fabricação confiável de eletrodos com alta carga de massa de material ativo.
- Alta Reprodutibilidade entre Lotes: Cada lote de produção passa por triagem analítica rigorosa, garantindo distribuição consistente do tamanho de partícula, conteúdo de carbono e pureza de fase em projetos de pesquisa de longo prazo.
- Soluções Abrangentes de Materiais: Suportado por ampla experiência em aplicações em todo o fluxo de trabalho de fabricação de baterias de íon-sódio, desde a síntese do pó ativo até a montagem de células tipo moeda e tipo bolsa.
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