Matériaux de batterie
Charbon actif pour supercondensateurs destinés aux systèmes de stockage d'énergie à électrolyte organique et aqueux
Numéro d'article : CL21
Le prix varie en fonction de Spécifications et personnalisations
- Surface spécifique (BET)
- 1600 – 2500 m²/g
- Capacité de référence
- 140 – 300 F/g (Organique / Aqueux)
- Teneur en cendres
- < 0,5%
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Présentation du produit
Ce charbon actif de haute pureté est spécifiquement conçu comme un matériau actif d'électrode haut de gamme pour les supercondensateurs haute performance, les condensateurs hybrides et les dispositifs de stockage d'énergie. Conçu pour offrir une cinétique de charge-décharge supérieure, ce matériau avancé présente une surface spécifique ultra-élevée, une teneur en cendres exceptionnellement basse et une architecture poreuse optimisée, adaptée aussi bien aux systèmes à électrolyte organique qu'aqueux. En facilitant une diffusion rapide des ions et en maximisant la surface électrochimiquement accessible, cette poudre offre un équilibre remarquable entre densité d'énergie et densité de puissance.
Principalement utilisé dans la fabrication de supercondensateurs à double couche électrique (EDLC), de supercondensateurs hybrides, de batteries plomb-carbone et de piles à combustible de nouvelle génération, ce matériau garantit une résistance série équivalente (ESR) minimale et une longévité de cycle exceptionnelle. Son profil chimique stable supprime efficacement les réactions secondaires parasites telles que le dégagement d'hydrogène, ce qui en fait le matériau de choix pour les fabricants de batteries et de condensateurs industriels, les laboratoires de R&D électrochimique à haut débit et les institutions de recherche énergétique avancée.
Produit selon des contrôles de qualité rigoureux, ce charbon pour électrodes présente une densité apparente constante, une distribution granulométrique (D50) étroitement contrôlée et des traces d'impuretés métalliques. Qu'il soit intégré dans des piles boutons, des cellules cylindriques bobinées ou des packs de supercondensateurs prismatiques grand format, ce matériau offre systématiquement une capacité spécifique élevée, une excellente intégrité mécanique lors du traitement de la bouillie (slurry) et une robustesse stable dans des conditions opérationnelles exigeantes à haute tension et haute intensité.
Caractéristiques principales
- Surface spécifique ultra-élevée : Le réseau de pores multimodal optimisé offre des surfaces BET allant jusqu'à 2500 m²/g, maximisant les sites d'accumulation de charge active tout en préservant une accessibilité rapide des ions électrolytiques dans les milieux non aqueux et aqueux.
- Faible résistance interne et haute conductivité : Offre une conductivité électrique allant jusqu'à 0,40 S/mm avec une faible résistivité apparente, réduisant considérablement la résistance interne de la cellule et la génération de chaleur lors des cycles galvanostatiques à haut débit.
- Dégagement d'hydrogène minimisé : La chimie de surface adaptée et la haute pureté chimique inhibent les réactions parasites de dégagement d'hydrogène, améliorant considérablement la fenêtre de potentiel de travail, la rétention de charge et la sécurité opérationnelle dans les configurations à haute tension.
- Teneur ultra-faible en cendres et impuretés métalliques : Contrôlé à moins de 0,5 % de cendres et moins de 50 ppm de fer, évitant l'autodécharge, les micro-courts-circuits et la décomposition catalytique localisée de l'électrolyte sur des cycles de vie prolongés.
- Compatibilité électrolytique sur mesure : Disponible dans des formulations spécialisées optimisées pour le mouillage des solvants et le transport ionique dans les solvants organiques (acétonitrile, carbonate de propylène) et les solutions électrolytiques aqueuses (hydroxyde de potassium, acide sulfurique).
- Distribution granulométrique uniforme : Une granulométrie étroite à l'échelle du micron (D50 allant de 5,0 à 10,0 µm) favorise des revêtements d'électrode denses et sans fissures, avec une adhérence exceptionnelle et un tassement homogène sur les collecteurs de courant.
- Durée de vie et rétention de capacité supérieures : Conserve une capacité réversible élevée (jusqu'à 260–300 F/g dans les systèmes aqueux et 140–160 F/g dans les systèmes organiques) sur des dizaines de milliers de cycles de charge-décharge continus.
Applications
| Application | Description | Avantage clé |
|---|---|---|
| Supercondensateurs à double couche électrique (EDLC) | Fabrication d'électrodes pour supercondensateurs symétriques commerciaux fonctionnant avec des formulations d'électrolyte organique. | Offre des fenêtres de tension de fonctionnement élevées (jusqu'à 2,7V–3,0V) et une capacité spécifique stable de 160 F/g avec une faible ESR. |
| Supercondensateurs aqueux haute puissance | Matériau actif pour dispositifs de stockage d'énergie à électrolyte aqueux nécessitant une décharge rapide à courant élevé. | Atteint une capacité gravimétrique élevée (260–300 F/g) tout en conservant une excellente capacité de débit et une sécurité environnementale. |
| Batteries hybrides plomb-carbone | Additif pour plaque négative dans les batteries de stockage d'énergie avancées au plomb-acide et plomb-carbone. | Supprime la sulfatation des plaques négatives, améliore le fonctionnement à état de charge partiel (PSoC) et prolonge la durée de vie de la batterie. |
| Condensateurs hybrides et asymétriques | Matériau complémentaire cathode/anode associé à des oxydes métalliques de type batterie ou des polymères conducteurs. | Comble les écarts de performance entre densité d'énergie et densité de puissance, offrant une alimentation équilibrée et une grande stabilité de cycle. |
| Piles à combustible à membrane échangeuse de protons et au méthanol direct | Support de catalyseur conducteur fonctionnel et additif de couche de diffusion poreuse pour assemblages de piles à combustible. | Offre une haute inertie chimique, une conductivité électronique supérieure et un transport de masse fiable dans des environnements acides/alcalins. |
| Matériaux de laboratoire et R&D sur les électrolytes | Matériau de référence standardisé pour l'évaluation de nouveaux électrolytes, liquides ioniques et systèmes de liants de nouvelle génération. | Assure des données de performance de base hautement reproductibles à travers diverses formulations de bouillie et architectures de test de cellules. |
Spécifications techniques
| Paramètre de spécification | Variante standard électrolyte organique (CL21-AC01) | Variante organique haute conductivité (CL21-AC03) | Variante haute capacité électrolyte aqueux (CL21-AC02) | Norme d'essai / analytique |
|---|---|---|---|---|
| Système d'électrolyte cible | Électrolyte organique (ACN / PC) | Électrolyte organique (ACN / PC) | Électrolyte aqueux (KOH / H₂SO₄) | Ciblé par application |
| Surface spécifique (BET) | 2000 – 2500 m²/g | 1600 – 1700 m²/g | 2000 – 2500 m²/g | Adsorption N₂ Tristar II 3020 |
| Volume des pores | Microporeux optimisé | 0,6 – 0,8 ml/g | Réseau à pores élevés optimisé | Tristar II 3020 |
| Capacité de référence | ~160 F/g (Système organique) | >140 F/g (Système organique) | 260 – 300 F/g (Système aqueux) | Voltamétrie cyclique / GCD de cellule simulée |
| Teneur en cendres | < 0,5 % | < 0,5 % | < 0,5 % | GBT-12496.3 |
| Teneur en humidité | < 10 % | Trace | < 5 % | Analyseur d'humidité |
| Impuretés métalliques (Fe) | Trace (< 50 ppm) | < 50 ppm | Trace (< 50 ppm) | Méthode standard ASTM |
| Conductivité électrique | Haute conductivité électronique | 0,30 – 0,40 S/mm | Haute conductivité électronique | Méthode de mesure à quatre sondes |
| Taille des particules (D50) | ~10 µm | 5,0 – 8,0 µm | ~10 µm | Analyseur granulométrique laser |
| Densité apparente / Densité tassée | Densité apparente : > 0,4 g/ml | Densité tassée : 0,35 – 0,45 g/ml | Poids spécifique apparent : > 0,4 g/ml | GBT21354-2008 |
| Poids moléculaire | 12 (Matrice carbone) | 12 (Matrice carbone) | 12 (Matrice carbone) | Base carbone nominale |
| Unité de conditionnement | 500 g / Sac barrière scellé | 500 g / Sac barrière scellé | 500 g / Sac barrière scellé | Barrière hermétique anti-humidité |
Directives de manipulation opérationnelle et de sécurité
- Exigences de stockage : Stocker dans un entrepôt frais, strictement sec et bien ventilé, à l'écart des sources d'inflammation directes, des matériaux combustibles et des agents oxydants puissants.
- Intégrité de l'emballage : Maintenir l'emballage hermétiquement scellé jusqu'à la préparation de la bouillie. En cas d'endommagement de l'emballage, resceller immédiatement ; le charbon actif à haute surface adsorbe activement l'air ambiant, l'humidité et les COV, ce qui peut induire un auto-échauffement exothermique.
- Mise en garde pour les espaces clos : Ne pas exposer la poudre active en vrac dans des espaces non ventilés ou confinés, car l'adsorption continue des gaz atmosphériques ambiants peut localement appauvrir l'oxygène et créer des environnements dangereux pour la respiration.
Pourquoi choisir ce produit
- Ingénierie précise des pores : Synthétisé par des méthodes d'activation contrôlées pour produire des ratios de micropores et de mésopores adaptés aux rayons ioniques solvatés des solvants organiques et des électrolytes aqueux, empêchant le colmatage des pores et maximisant la capacité.
- Consistance entre les lots : Des protocoles stricts de traitement thermique automatisé et de purification garantissent des tolérances serrées sur la surface BET, la taille des particules et la conductivité, éliminant les variations de rhéologie de la bouillie et les défauts de revêtement lors de la production pilote et de masse.
- Profil à faible teneur en impuretés pour une fiabilité haute tension : Une faible teneur en cendres (<0,5 %) et une teneur ultra-faible en métaux de transition (<50 ppm Fe) suppriment les réactions secondaires parasites internes, empêchant la génération de gaz et la dégradation prématurée du dispositif lors des tests de flottement à haute tension.
- Support complet d'intégration de processus : Soutenu par une expertise étendue sur l'ensemble du flux de travail de fabrication des cellules, y compris les paramètres de mélange de la bouillie, les recommandations de revêtement à la racle, les objectifs de densité de calandrage et l'optimisation du mouillage de l'électrolyte.
Contactez notre équipe d'ingénierie technique dès aujourd'hui pour discuter de vos spécifications de cellules, demander des données de sécurité des matériaux détaillées ou recevoir un devis personnalisé pour des volumes de production en laboratoire ou commerciaux.
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Charbon actif pour supercondensateurs destinés aux systèmes de stockage d'énergie à électrolyte organique et aqueux
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