
5月23日,CIBF2018 第十三届中国国际电池技术交流会展览会在深圳会展中心开幕。美国Black Diamond Structures公司Vinay Bhat博士在技术交流会上发表主题演讲。以下是演讲正文:
感谢大家给我这样的机会,我这是第二次参加CIBF的会议,这是我第一次提到高硅含量的电池,感谢大家给我这个机会。
首先简单介绍一下我们的公司,我们的公司是一家合资企业。我们在美国德克萨斯州,是通过ISO认证的公司,在全球有布局,并且有办公室。我们在2014年完全运营,我们有很多新的材料,我们在全球销售创新性纳米材料。我们主要的产品可以用于铅酸电池和锂电池,对于铅酸电池来说,我们全球有120多个积极客户,有全面的技术服务和支持商业的销售。我们的材料用于电池非常棒,我们提高了循环寿命,在铅酸电池当中,需要更多的深度循环,我们的循环寿命是25%-300%,充电接受能力大约是15%。
今天我想介绍一下我们的产品,是想说一下铅酸电池。现在我们研发的电池是过去两年进行研发的,我们有不同的运用,有具体不同的运用场景和不同的运用环境,我们和一些制造商合作,和汽车的主机厂进行合作,和原料的供应商进行合作,不断的来探索新一代铅酸电池。我今天非常荣幸和大家介绍我们的锂电池。
molecular Rebar技术究竟是什么东西呢?纳米管在锂电池中的使用,很多人使用我们的纳米棒,很多制造商都在用这种产品。我们并不是制造商,但是我们进行修饰,我们把它的优势最大化。我们现在是拿我们的产品,用碳纳米管,这个纳米管会有很多的纠缠,管像一粒一粒的小粒一样,我们优化它的材料特性,把这个纠缠解开,做成碳纳米管,修饰并且美化它,这是主要的区别,区别于一般的产品。我们在功能上进行提升。我们所说的功能化是把碳纳米管的潜能极大的发挥出来。我的同事之前也有提到,只用一个小的官能团改变,你的功能可能完全改变了,有苯环,用完全不同的官能团非常小的改变,你的功能都完全可以改变。我们的想法是对这个CNT进行小的改变,让它有更多的功能以更好的方式去呈现它的好处。首先要有官能团的好处,另外还可以非常轻松的使用它,它可以直接应用到你的生产系统中,使你的好处最大化。最后它以这样的形式进行应用。
它主要是应用于以硅基为基础的锂电池当中,大家一旦有新的技术,可能都比较迟疑,我们可能就需要更多的去改变我们的介绍方法,我们想要在现有的阶段有些修改。我们希望对于这些主机厂、电池生产商,就是告诉他们,你用现在的这些设备完全可以了,不需要去改变你现在任何的工艺、任何的流程,但是你可以去得到最好的表现性能。另外你也可以把我们这个系统和其他的系统或者是新的材料进行对比,然后你的材料通过产品进行联合使用,可以得到最好的功能。而我们今天的讨论给大家说一下,对于硅基的锂电池的molecular Rebar可以为大家带来好处,尤其为硅基的负极材料带来好处。之前的演讲嘉宾讨论了很多硅基负极材料的好处是什么样的,我知道在座的观众都知道硅基是非常高能量、高容量的原材料,但是最主要的问题是循环寿命的问题。硅可以有很多和锂化离子的接触,也会有电阻和电极压力反弹等等,都有锂离子失去电接触的结果,是我们需要解决的问题。我们的产品怎么帮助大家解决这个问题呢?
我们带来的一个好处是可以提高它的机械性能,我们有这种功能化的管,可以由非常强烈的黏合剂的反应,这个黏合剂可以进行强化,整合黏合系统可以更好。我们可以加强这个额外的电极方面的性能,这是非常有好处的,因为一旦有这样的电极,你就可以有不同的反射,再反弹。电极在循环当中都会有反弹的减少,同时也就增强电极的机械性能。你可以看到在机械性当中大概提高了30%-40%,你也可以看到它的纠缠度,还有它其他的表现,进一步增强了黏合剂以及离子的黏结度。
这页PPT是给大家看到石墨和20%的硅基结合,有更好的循环寿命。你可能没有一个这样的系统,会有这么好的循环寿命的表现。导电碳或者其他的化学品,可以帮助我们去提高这种连接度、接触度,但是再循环的过程中仍旧会有些电减少的问题,如果有我们的产品,就可以看到有很好的循环寿命的提升。会帮助试管和粘结剂更好的进行反应,把连接系统更好的表现起来。你可以看到我们的产品和其他离子接触性能非常良好。它整体的定制表现也是有提升的。
这个系统其他的好处,电阻的改变,特别是对于硅基电阻而言,这是一个问题。之前有了锂化离子失去电接触,如果有我们的产品,就没有电阻的增长。这也是可以提升循环寿命的。如果我们看到库伦系统,循环当中库伦系统也是非常好的,意味着所有的离子都有很好的电接触发挥着自己的作用。
之前的研究给大家展示了我们的系统,这个系统完全不一样,我们用完全不一样的硅基负极产品,第一种是硅合金,第二种是氧化硅+石墨,这种不同的负极应用带来什么样的实验结果?我们不只是选一个系统就说这个系统多好,而是用不同的系统进行比较,看到CMC、PAA系统,所有的这些进行比较,你就可以看到系统的优越性了。你用到这些管的时候,它是可兼容性的。它电化学性的表现在整体循环过程中也是可控的。
这些实验是在我们的实验室做的,这个PPT显示的信息,外部的合作伙伴所做的检测,给大家看一下我们的研究结果,外部检测也是由非常具有声望的合作伙伴做的,他们可以看一下粘结剂在循环寿命当中的提升。另外一方面,他们用自己的实验室进行了检测。看到SBR的粘结剂中表现也是非常好的。他们所看到循环寿命其实是翻了一番,与其他材料相比表现更加优越。这是我们和另外一个电池生产厂家进行的实验验证,可以看到以氧化硅为基础的负极材料,我们用45度进行了700多个循环,都是在EC的速率进行循环的。大家通过高温表现可以看到用我们molecular Rebar系统带来很积极的变化。
总结:molecular Rebar利用一些小的材料的改变,我们可以从中受益,这些材料应用于不同的方面,我们可以最好的把这些不同材质的潜力释放出来。我们现在所研发的是molecular Rebar的系统和平台,可以让我们不仅仅是把内部的缠绕去解开,同时还能让这个管去尽可能放大它的功能。molecular Rebar可以帮助OEM和电池生产商极大的提升自己的产品表现。这是我想和大家说的。谢谢大家的聆听。
(根据速记整理,未经嘉宾审阅)

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