Materiais de suporte para baterias
Material de Cátodo de Bateria de Lítio-Enxofre de Alto Desempenho - Material Composto de Enxofre e Carbono
Número do item : FZ60
O preço varia com base em especificações e personalizações
- Teor de Enxofre
- 75% (Personalizável 30%–80%)
- Capacidade Inicial de Descarga (0.1C)
- 1180 mAh/g
- Distribuição de Tamanho de Partícula (D50)
- 15 µm
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Visão Geral do Produto
Este material de cátodo composto de enxofre e carbono de alto desempenho foi projetado especificamente para a pesquisa de baterias de lítio-enxofre (Li-S) de próxima geração e desenvolvimento eletroquímico avançado. Ao infundir enxofre elementar de alta pureza em uma matriz de carbono poroso altamente condutora e otimizada, este material supera efetivamente a natureza isolante elétrica inerente do enxofre, estabelecendo uma encapsulação física e química robusta para suprimir o efeito de transporte (shuttle) de polissulfetos. Ele oferece um equilíbrio notável entre alta carga de material ativo, cinética de elétrons rápida e integridade estrutural durante ciclos repetidos de carga e descarga.
Projetado para instituições acadêmicas, laboratórios de P&D corporativos e instalações de prototipagem de baterias em escala piloto, o material integra-se perfeitamente aos fluxos de trabalho padrão de fabricação de células em laboratório. Ele fornece um comportamento eletroquímico consistente tanto em plataformas de avaliação de células tipo moeda (CR2032) quanto em arquiteturas de células tipo bolsa de alta densidade energética. Os pesquisadores podem comparar de forma confiável novas formulações de eletrólitos, ligantes funcionais, separadores de estado sólido e interfaces de ânodo de lítio protetoras usando este composto padronizado de alto rendimento.
Fabricado sob rigorosos protocolos de controle de qualidade, este pó de cátodo garante consistência lote a lote na distribuição de tamanho de partícula, estrutura de poros e confinamento de enxofre. Ele exibe estabilidade de ciclo confiável sob condições exigentes de alta carga, capacitando pesquisadores e engenheiros de bateria a acelerar a comercialização de sistemas de bateria de alta energia específica, sem a variabilidade comumente associada à síntese interna de enxofre-carbono.
Principais Características
- Alta Carga de Enxofre Ativo com Confinamento Sob Medida: Padronizado com 75% em peso de teor de enxofre — com síntese personalizada disponível de 30% a 80% em peso — o composto maximiza a densidade energética teórica enquanto mantém a dispersão completa do enxofre dentro da estrutura hospedeira de carbono condutor.
- Distribuição de Tamanho de Partícula Otimizada: Com uma classificação rigorosamente controlada (D10 = 5 µm, D50 = 15 µm, Dmax = 33 µm), este pó promove uma reologia de pasta uniforme, excelente uniformidade de revestimento por lâmina (doctor-blade) e superfícies de eletrodo livres de defeitos.
- Arquitetura de Alta Densidade Compactada: Projetado para atingir uma densidade compactada de 0,37 g/cm³, o composto permite que os pesquisadores fabriquem eletrodos compactos de alta capacidade por área sem comprometer a penetração do eletrólito ou as vias de transporte de íons.
- Reversibilidade Eletroquímica Excepcional: Oferece uma alta capacidade de descarga específica inicial de 1180 mAh/g a 0,1C e 1090 mAh/g a 0,2C em configurações padrão de célula tipo moeda CR2032, demonstrando cinética redox rápida e alta utilização do material ativo.
- Viabilidade Comprovada em Células Tipo Bolsa (Pouch Cell): Validado em sistemas práticos de células tipo bolsa de 400 Wh/kg, alcançando uma capacidade específica inicial de 1200 mAh/g e mais de 80% de retenção de capacidade após 70 ciclos contínuos sob parâmetros operacionais realistas.
- Supressão Robusta de Polissulfetos: A arquitetura especializada de carbono poroso atua como uma barreira física eficiente e uma via expressa de elétrons, reduzindo drasticamente a perda de massa ativa e minimizando o crescimento da resistência interna durante ciclos prolongados.
- Ampla Compatibilidade de Formulação: Totalmente compatível com equipamentos padrão de laboratório para mistura de pasta, revestimento de filme por lâmina, calandragem e secagem a vácuo, utilizando ligantes de fluoropolímero padrão e aditivos de carbono condutor.
Aplicações
| Aplicação | Descrição | Principal Benefício |
|---|---|---|
| P&D de Células Tipo Moeda Li-S de Próxima Geração | Prototipagem e triagem de eletrólitos líquidos avançados, aditivos fluorados e concentrações de nitrato de lítio em plataformas CR2032. | Fornece um material de cátodo de alta referência (1180 mAh/g a 0,1C) para medir com precisão a eficácia de aditivos de eletrólitos. |
| Prototipagem de Células Tipo Bolsa de 400 Wh/kg | Fabricação de células tipo bolsa multicamadas visando dispositivos de armazenamento de energia de alta energia específica para aviação, drones e defesa. | Demonstra mais de 80% de retenção de capacidade após 70 ciclos com uma capacidade inicial de material de 1200 mAh/g. |
| Triagem de Ligantes e Aditivos Funcionais | Avaliação de novas químicas de ligantes à base de água, condutores ou autorreparáveis (por exemplo, PVDF modificado, PAA, CMC/SBR) sob condições de alta carga. | A distribuição estreita do tamanho de partícula (D50 = 15 µm) garante uma dispersão consistente da pasta e métricas de adesão reprodutíveis. |
| Desenvolvimento de Baterias de Estado Sólido | Integração de compostos de enxofre-carbono em matrizes de eletrólitos de estado sólido à base de sulfeto, óxido ou polímero. | O hospedeiro condutor poroso mitiga o estresse de expansão volumétrica e mantém o contato eletrônico contínuo durante os ciclos. |
| Pesquisa de Intercamada de Polissulfeto e Separadores | Testes de separadores funcionalizados, intercamadas de carbono e barreiras de materiais 2D projetadas para bloquear a migração de polissulfetos. | A alta carga de enxofre (75% em peso) fornece condições químicas realistas e exigentes para testar rigorosamente a eficiência da barreira. |
| Caracterização Acadêmica de Materiais | Condução de análises in-situ e ex-situ de Raman, MEV, MET e DRX sobre transições de fase de enxofre e evolução estrutural. | A alta condutividade grafítica e a infusão uniforme de enxofre fornecem dados de espectroscopia de base limpos e reprodutíveis. |
Especificações Técnicas
| Parâmetro de Especificação | Valor / Faixa (Modelo FZ60) |
|---|---|
| Teor de Enxofre Ativo | 75% em peso (Faixa personalizável: 30% – 80% em peso) |
| Distribuição de Tamanho de Partícula (D10) | 5 µm |
| Distribuição de Tamanho de Partícula (D50) | 15 µm |
| Distribuição de Tamanho de Partícula (Dmax) | 33 µm |
| Densidade Compactada | 0,37 g/cm³ |
| Especificação de Embalagem | 10 g / saco (Folha de alumínio selada a vácuo) |
| Prazo de Entrega Padrão | 7 dias úteis |
| Carga de Referência para Célula Tipo Moeda | 5,5 mg/cm² (Revestimento de face única) |
| Formulação da Pasta para Célula Tipo Moeda | 91% em peso de Material Composto : 3% em peso de Ketjenblack (ECP) : 6% em peso de PVDF (Arkema HSV900) |
| Sistema de Eletrólito para Célula Tipo Moeda | 1 M LiTFSI + 2% em peso de LiNO₃ em DOL/DME (1:1 v/v) |
| Razão Eletrólito-Enxofre (E/S) | 14 µL/mg |
| Capacidade da Célula Tipo Moeda @ 0,1C | Inicial: 1180 mAh/g; 50º Ciclo: 1000 mAh/g |
| Capacidade da Célula Tipo Moeda @ 0,2C | Inicial: 1090 mAh/g; 100º Ciclo: 860 mAh/g |
| Referência de Energia da Célula Tipo Bolsa | Compatibilidade com sistema de 400 Wh/kg |
| Métricas Eletroquímicas da Célula Tipo Bolsa | Capacidade Inicial: 1200 mAh/g; Retenção em 70 Ciclos: >80% |
Por que escolher este produto
- Confinamento de Carbono Projetado com Precisão: Ao contrário das misturas mecânicas rudimentares de enxofre-carbono, este composto utiliza infusão térmica para dispersar o enxofre ativo homogeneamente por todos os micro e mesoporos internos, maximizando o contato elétrico e a durabilidade do ciclo.
- Referenciado para Tradução Industrial: Com protocolos eletroquímicos totalmente documentados — abrangendo proporções exatas de pasta, cargas de massa por área e dosagens de eletrólito — este material elimina a tentativa e erro na comparação de células.
- Amplas Capacidades de Personalização: O teor de enxofre ativo pode ser adaptado de 30% a 80% para atender a requisitos específicos de densidade energética, capacidade de taxa ou interface de estado sólido para iniciativas de pesquisa especializadas.
- Compatibilidade Direta com Fluxos de Trabalho de Baterias: As propriedades físicas deste pó são otimizadas para integração perfeita com moinhos de bolas de laboratório, misturadores centrífugos planetários, revestidores de matriz de fenda/lâmina e prensas de laminação aquecidas de precisão.
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