В качестве электродного материала для солнечных элементов графит широко используется при производстве электродов для солнечных элементов благодаря своей хорошей электро- и теплопроводности и хорошей химической стабильности.
В настоящее время на рынке существует два основных типа обычных графитовых изделий: один — искусственный графит (также известный как природный графит); Второй — графит высокой чистоты (также известный как полупроводниковый графит).
Искусственный графит в основном состоит из атомов углерода и представляет собой неорганический неметаллический материал, который можно использовать для изготовления промышленных электронных продуктов, таких как проводящие пасты, проводящие агенты и технический углерод. Его основное применение — в качестве проводящего агента в электронной промышленности для повышения эффективности использования электроэнергии.
Однако из-за плохой проводимости, плохой теплопроводности, высокого коэффициента теплового расширения, плохой термической стабильности, низкой механической прочности и других причин природного и полупроводникового искусственного графита его нельзя использовать непосредственно в электродах солнечных батарей.
Поэтому в процессе производства солнечных элементов природный и полупроводниковый искусственный графит необходимо очищать для улучшения его тепло- и электропроводности. При этом необходимо улучшить его коэффициент теплового расширения и механическую прочность.
Кроме того, искусственный графит, как одно из важных сырьевых материалов в фотоэлектрической промышленности, в основном используется при производстве анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов, проводящих веществ для солнечных элементов, электродных паст и технического углерода.
С развитием фотоэлектрической промышленности к более высоким уровням напряжения к электродным материалам выдвигаются более высокие требования: с одной стороны, необходимо улучшить проводимость при обеспечении высокого напряжения; С другой стороны, для адаптации к суровым условиям необходимы хорошая термическая стабильность и механическая прочность.
Таким образом, природный и полупроводниковый искусственный графит имеет большие преимущества и стал одним из незаменимых сырьевых материалов в фотоэлектрической промышленности, что также делает природный и полупроводниковый искусственный графен как наиболее широко используемый электродный материал в фотоэлектрической области более и более доступным. больше внимания со стороны рынка.
1. Подготовьте новые электродные материалы на основе углерода.
Натуральный и полупроводниковый искусственный графит в качестве анодных материалов для литий-ионных батарей в сочетании с другими функциональными материалами, такими как углеродная сажа и проводящие полимеры, можно использовать для приготовления анодных материалов литий-ионных батарей, которые могут эффективно улучшить плотность мощности и цикличность. срок службы аккумуляторов.
Осаждение углеродных нанотрубок природным и полупроводниковым искусственным графитом для приготовления композитов углеродные нанотрубки/графит и использования их в качестве анодов солнечных элементов может эффективно улучшить их плотность мощности, эффективность заряда-разряда, производительность и срок службы.
Композиты углеродные нанотрубки/графен были приготовлены простым методом с использованием в качестве сырья искусственного графита и углеродных нанотрубок.
Смесь технического углерода и графена составляется в качестве добавки и добавляется к полимерному электролиту для образования анодного материала литий-ионной батареи.
2. Новый анод литий-ионного аккумулятора.
С развитием литий-ионных батарей с высокой плотностью энергии были выдвинуты более высокие требования к анодным материалам, особенно к большой емкости, длительному циклу, низкой стоимости и низкому потреблению лития.
Графен стал одной из горячих точек исследования анодных материалов литий-ионных аккумуляторов из-за его высокой удельной емкости.
Кроме того, в последние годы углеродные материалы, представленные графитом, постепенно стали горячей точкой исследований.
3. Новая электродная суспензия для литий-ионных аккумуляторов на основе графита.
Графен широко используется в области литий-ионных аккумуляторов из-за его превосходных электрокаталитических характеристик и является идеальным материалом для изготовления высокопроизводительных анодов литий-ионных аккумуляторов, но его применение в литий-ионных батареях серьезно затруднено из-за его плохая проводимость и большое объемное расширение после адсорбции ионов лития на поверхности.
Чтобы решить эту проблему, ученые Сеульского национального университета в Корее использовали химическое осаждение из паровой фазы (CVD) для выращивания слоев графена на поверхности графита, а также композитные слои графена с листами графита для получения композиционных материалов.
Результаты показывают, что: (1) композитная структура не только решает проблему легкой агломерации листов графена, но и улучшает механические свойства листов графита; (2) Поверхность слоя графена в композиционном материале содержит большое количество органических групп, которые могут улучшить реакционную способность графена и соли лития; (3) Трехмерная сетчатая структура, сформированная в композиционных материалах, может эффективно подавлять контактное сопротивление между частицами в батарее и улучшать кинетику электрохимической реакции.
4. Исследование и анализ технологии получения и основных процессов токопроводящей пасты-анода.
Электродная паста превращается в пасту из электродных листов и смешивается с проводящими добавками для формирования материала батареи с проводящей пастой в качестве проводящего коллектора тока, что является важной частью функции батареи, и ее характеристики напрямую влияют на производительность батареи.
Технология приготовления токопроводящей пасты-анода включает в себя технологию очистки графита, технологию подготовки электродов литий-ионных аккумуляторов и технологию подготовки графитовых электродов.
Проводящая суспензия в основном состоит из проводящего агента или анодного материала, который можно добавлять в электролит в качестве смазки во время обработки электрода, чтобы увеличить площадь контакта между электродом и электролитом, сократить путь диффузии ионов и увеличить скорость реакции и глубина реакции для снижения затрат.