Matériaux de batterie
Poudre de phosphate de vanadium et de sodium enrobée de carbone Na3V2PO43 Matériau de cathode pour batterie sodium-ion
Numéro d'article : CL10
Le prix varie en fonction de Spécifications et personnalisations
- Pureté
- ≥ 99,9 % (3N)
- Taille des particules (D50)
- 1,0 - 2,0 µm
- Teneur en carbone
- 3,0 % en poids
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Présentation du produit
Cette poudre de phosphate de vanadium et de sodium enrobée de carbone de haute pureté est un matériau de cathode de premier plan à structure NASICON, conçu spécifiquement pour les systèmes de stockage d'énergie sodium-ion à haute puissance et longue durée de vie. Doté d'une couche de surface en carbone conducteur optimisée à 3 % en poids, le matériau résout les limitations intrinsèques de conductivité électronique des phosphates polyanioniques purs tout en préservant des voies de diffusion tridimensionnelles ouvertes pour les ions sodium. Le matériau actif offre une intégrité structurelle exceptionnelle et des plateaux de tension plats lors du cyclage électrochimique de charge et de décharge.
Développée pour la recherche sur les matériaux avancés, les laboratoires d'électrochimie et la fabrication de batteries à l'échelle pilote industrielle, cette poudre active offre des performances reproductibles dans les flux de travail standard de fabrication d'électrodes. Elle s'intègre parfaitement aux opérations de préparation de boues, d'enduction à la racle (doctor-blade) et de calandrage, facilitant la production d'électrodes uniformes et haute densité pour les piles boutons, les cellules de type sachet (pouch cells) et les prototypes de batteries sodium-ion cylindriques.
Un contrôle rigoureux de la synthèse garantit une stœchiométrie précise, des niveaux d'impuretés en métaux de transition et métaux alcalins ultra-faibles, ainsi qu'une distribution granulométrique étroite centrée sur 1 à 2 microns. Cette assurance qualité stricte garantit une cohérence exceptionnelle entre les lots, des réactions secondaires parasites minimales à des tensions de fonctionnement élevées et une stabilité thermique robuste dans des régimes de test électrochimiques exigeants.
Caractéristiques principales
- Structure NASICON robuste : La structure cristalline tridimensionnelle ouverte, composée d'octaèdres de vanadium et de tétraèdres de phosphate partageant des sommets, permet un transport rapide des ions sodium à canaux multiples avec un changement de volume de réseau minimal pendant le cyclage.
- Enrobage de carbone in-situ uniforme : Une coque de carbone homogène de 3,0 % en poids enveloppe chaque particule submicronique, établissant un réseau conducteur intime qui maximise l'utilisation du matériau actif et la capacité de débit.
- Distribution granulométrique étroite de 1 à 2 µm : La taille des particules contrôlée de l'ordre du submicron au micron assure des longueurs de diffusion ionique à l'état solide rapides, une densité de compactage uniforme et une rhéologie de boue fluide sans agglomération.
- Haute pureté chimique (≥ 99,9 %) : Produit dans des conditions de salle blanche strictes avec une tolérance au niveau du ppm sur les impuretés métalliques critiques telles que le fer, le cuivre et le nickel, empêchant la dégradation prématurée de l'électrolyte et les micro-courts-circuits.
- Plateau redox haute tension stable : Fonctionne via le couple redox réversible V4+/V3+ à environ 3,4 V vs Na/Na+, offrant une production d'énergie fiable et une efficacité énergétique aller-retour élevée.
- Stabilité thermique et structurelle supérieure : Le cadre phosphate polyanionique covalent offre une sécurité thermique intrinsèque dans les états complètement chargés, résistant au dégagement d'oxygène même sous des températures opérationnelles élevées.
- Compatibilité exceptionnelle avec le traitement des boues : Démontre des caractéristiques de dispersion supérieures dans les systèmes solvant-liant standard (tels que NMP/PVDF), produisant des revêtements d'électrodes mécaniquement robustes et sans fissures sur les collecteurs de courant en aluminium.
Applications
| Application | Description | Avantage clé |
|---|---|---|
| Batteries sodium-ion à haut débit | Fabrication d'électrodes de cathode à charge rapide pour les cellules sodium-ion orientées puissance et les systèmes d'énergie à impulsions. | Le coefficient de diffusion ionique 3D élevé permet des capacités de décharge stables à des taux C élevés sans effondrement structurel. |
| Systèmes de stockage d'énergie sur réseau (BESS) | Développement de prototypes de cellules de stockage d'énergie stationnaires grand format visant une longue durée de vie et un faible coût système. | Le cadre polyanionique assure une rétention de capacité supérieure sur des milliers de cycles de décharge profonde à température ambiante et élevée. |
| R&D sur les batteries basse température | Formulation de chimies sodium-ion capables de fonctionner dans des conditions environnementales extrêmes et sous zéro. | La faible énergie d'activation pour l'extraction/insertion du sodium maintient la cinétique ionique jusqu'à -20°C et en dessous. |
| Études de cinétique électrochimique | Caractérisation fondamentale de la cinétique de diffusion à l'état solide, des transitions de phase et de la formation d'interphase via des tests en demi-cellule et cellule symétrique. | La haute pureté chimique 3N et la stœchiométrie précise éliminent le bruit de fond parasite dans les mesures électrochimiques analytiques. |
| Supercondensateurs hybrides et dispositifs double-ion | Utilisation comme cathode faradique couplée à des anodes en carbone capacitif dans des supercondensateurs asymétriques à haute densité énergétique. | Combine une tension de fonctionnement élevée avec une cinétique de transfert de charge rapide pour combler le fossé entre les batteries et les supercondensateurs. |
| Optimisation du traitement des électrodes | Études de calandrage, de densité de compactage et d'optimisation des liants à l'aide de presses à rouleaux de laboratoire automatisées et de lignes d'enduction. | La morphologie constante de 1 à 2 µm offre un comportement rhéologique prévisible et une porosité d'électrode uniforme. |
Spécifications techniques
| Paramètre de spécification | Valeur / Détails |
|---|---|
| Identifiant du produit | CL10 |
| Formule chimique | Na3V2(PO4)3 enrobé de carbone (C-NVP) |
| Rapport molaire de composition du cœur | Na : V : P : O = 3,0 : 2,0 : 3,0 : 12,0 (mol) |
| Pureté (wt.%) | ≥ 99,9 % (Grade 3N) |
| Teneur en carbone (wt.%) | 3,0 % en poids (C : Na3V2(PO4)3 = 3 : 97 % en poids) |
| Taille moyenne des particules (D50) | 1,0 – 2,0 µm |
| Apparence physique | Poudre fine gris-noir |
| Structure cristalline | NASICON (groupe spatial R-3c) |
| Capacité théorique | ~117,6 mAh/g (basée sur une réaction à deux électrons) |
| Plage de tension de fonctionnement | 2,5 V – 3,8 V vs Na/Na+ |
| Impureté : Fer (Fe) | ≤ 10 ppm |
| Impureté : Cuivre (Cu) | ≤ 6 ppm |
| Impureté : Nickel (Ni) | ≤ 20 ppm |
| Impureté : Silicium (Si) | ≤ 30 ppm |
| Impureté : Aluminium (Al) | ≤ 35 ppm |
| Impureté : Zirconium (Zr) | ≤ 18 ppm |
| Impureté : Magnésium (Mg) | ≤ 15 ppm |
| Impureté : Calcium (Ca) | ≤ 7 ppm |
| Impureté : Potassium (K) | ≤ 5 ppm |
| Impureté : Baryum (Ba) | ≤ 5 ppm |
Pourquoi choisir ce produit
- Conçu pour la recherche de haute précision : Fabriqué avec un contrôle stœchiométrique strict et une surveillance complète des oligo-éléments pour garantir que les mesures expérimentales des cellules reflètent la cinétique réelle du matériau plutôt que des artefacts d'impuretés.
- Nanocouche de carbone optimisée : La matrice de carbone continue et uniforme élimine les zones de haute résistance localisées, maximisant la capacité de débit et empêchant l'agglomération du matériau actif lors du mélange de la boue.
- Intégration transparente dans le flux de travail : Idéal pour une utilisation avec des mélangeurs sous vide de laboratoire, des enducteurs à racle de précision et des presses à rouleaux chauffantes, facilitant une fabrication d'électrodes fiable avec une charge massique élevée de matériau actif.
- Haute reproductibilité entre les lots : Chaque lot de production subit un criblage analytique rigoureux, garantissant une distribution granulométrique, une teneur en carbone et une pureté de phase constantes tout au long des projets de recherche à long terme.
- Solutions matérielles complètes : Soutenu par une expertise approfondie des applications sur l'ensemble du flux de travail de fabrication des batteries sodium-ion, de la synthèse de la poudre active à l'assemblage des piles boutons et des cellules de type sachet.
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Poudre de phosphate de vanadium et de sodium enrobée de carbone Na3V2PO43 Matériau de cathode pour batterie sodium-ion
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