PPG | Сэмюэл Эсери | Графеновая оболочка предотвращает разрушение кремниевого анода в литий-ионны...

Докладчик: Самуэль Эсарей Компания: PPG Мероприятие: Графен и 2D-материалы 2021: конечные пользователи, приложения, основные производители и стартапы 2021 Место проведения: Онлайн-платформа TechBlick Организатор: TechBlick Даты мероприятий: Ссылка: https://www.techblick.com/event/graphene-&-2d-materials:-end-users,-applications,-major-producers-&-start-ups Следующее мероприятие: Подробнее здесь https://www.techblick.com/ Краткое содержание ролика: Кремниевые аноды могут повысить плотность энергии литий-ионных батарей, но страдают от расширения объема более чем на 300% во время циклической работы, что приводит к измельчению и короткому сроку службы. Плазменно-синтезированный графен PureWave обволакивает частицы кремния, обеспечивая как электропроводность, так и механическую прочность. Эта графеновая оболочка компенсирует расширение и сжатие, предотвращая структурную деградацию и обеспечивая более длительный срок службы. Механические свойства графена имеют решающее значение для поддержания целостности анода, а не только его проводимость. Полное резюме: В презентации, подготовленной совместно Нормой из Raymor Industries и Сэмюэлем из PPG Industries, подробно описывается их сотрудничество в области промышленного производства и применения графена, полученного плазменным методом. Raymor использует процесс термической плазмы для создания своего графена PureWave, который включает в себя впрыскивание метана в ионизированный газ при температуре около 10 000 градусов Цельсия, в результате чего образуются многослойные графеновые хлопья. Этот продукт характеризуется смятой, турбостратической морфологией, малым размером около 150 нанометров, большой площадью поверхности и высокой термической стабильностью, а также очень низким содержанием примесей. PPG вносит свой вклад, используя свой опыт в технологии диспергирования, аналогичной производству красок, для создания стабильных дисперсий высокой концентрации из этих графеновых хлопьев для различных применений. В презентации подчеркивается превосходная диспергируемость и стабильность графена PureWave по сравнению с другими источниками расслоенного графена. PPG позволяет получать дисперсии с содержанием твердых веществ до 8% в воде и аналогичными уровнями в системах на основе растворителей, с размерами частиц, близкими к размеру первичных пластинок. Эти дисперсии демонстрируют стабильность в два раза выше, чем у других источников, при этом образцы остаются стабильными более года. Эта высококачественная дисперсия имеет решающее значение для включения графена в такие области применения, как проводящие покрытия, где сочетание графена PureWave с другими материалами обеспечивает наименьшее удельное сопротивление, и для аккумуляторных технологий, где она позволяет использовать кремниевые аноды. Главный пример успеха, обсуждаемый в презентации, — это использование графена PureWave в технологии кремниевых анодов для аккумуляторных батарей компании Nanograf. Кремниевые аноды привлекательны благодаря высокой плотности энергии, но страдают от набухания и измельчения во время циклической работы батареи. Графен PureWave используется для покрытия частиц кремния, обеспечивая как электропроводность, так и механические свойства, необходимые для компенсации расширения и сжатия кремния, что позволяет увеличить срок службы батареи. Презентация завершается сессией вопросов и ответов, в ходе которой докладчики затрагивают такие темы, как используемые для диспергирования растворители, другие электронные приложения, такие как датчики и терморегулирование, а также стабильность турбостратической структуры графена при высоких температурах. Ключевые слова: #ТурбостратическийГрафен, #КремниевыеАноды, #ИнкапсуляцияАнода, #РасширениеЛитирования, #ТехнологияЛитий-ионов, #ЭлектрическаяМобильность