पोरस एक्टिवेटेड कार्बन: द अनसंग चैंपियन ऑफ़ सॉलिड -स्टेट बैटरियां

ठोस अवस्था बैटरियों की सामग्री प्रणाली में, एनोड सामग्रियां लिथियम आयन बैटरियों के लिए ऊर्जा भंडारण और रिलीज की मुख्य जिम्मेदारियां निभाती हैं, जो लिथियम बैटरियों के समग्र प्रदर्शन को बढ़ाने में महत्वपूर्ण प्रभाव डालती हैं। फिर भी, पारंपरिक ग्रेफाइट एनोड अब ठोस अवस्था बैटरियों में उच्च ऊर्जा घनत्व की बढ़ती मांग को पूरा नहीं कर सकते हैं। तदनुसार, उच्च सैद्धांतिक ऊर्जा घनत्व वाली सिलिकॉन आधारित सामग्री बैटरियों की ऊर्जा घनत्व बाधा को तोड़ने में एक महत्वपूर्ण सफलता बन गई है।

 

विशिष्ट क्षमता में सिलिकॉन आधारित एनोड के उल्लेखनीय लाभों के बावजूद, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में उन्हें अभी भी प्रमुख सीमाओं का सामना करना पड़ता है। चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान सिलिकॉन की मात्रा में 300% तक का विस्तार होता है। यह घटना न केवल सिलिकॉन कणों के चूर्णीकरण और वर्तमान संग्राहकों से उनके अलगाव का कारण बनती है, बल्कि सिलिकॉन और इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच निरंतर प्रतिक्रियाओं को भी ट्रिगर करती है, जिससे अस्थिर और उत्तरोत्तर गाढ़ापन उत्पन्न होता है।सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेज़ (SEI)फिल्में. अंततः, बैटरियों के चक्र जीवन में तेजी से गिरावट आती है, जो सिलिकॉन आधारित एनोड के बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग को प्रतिबंधित करने वाली एक बड़ी बाधा बन गई है।

 

 

झरझरा सक्रिय कार्बन का उद्भव सिलिकॉन आधारित एनोड की उपरोक्त मुख्य चुनौतियों का एक प्रभावी समाधान प्रदान करता है। कई सहक्रियात्मक प्रभावों के माध्यम से, झरझरा सक्रिय कार्बन मूल रूप से सिलिकॉन आधारित एनोड के अनुप्रयोग बाधाओं को संबोधित करता है, जो निम्नलिखित तीन पहलुओं में परिलक्षित होता है:

• सबसे पहले, संरचनात्मक बफरिंग और तनाव अवशोषण।त्रि-आयामी रूप से परस्पर जुड़ी छिद्र संरचना और उत्कृष्ट क्रूरता की विशेषता के साथ, झरझरा सक्रिय कार्बन चार्ज और डिस्चार्ज चक्र के दौरान सिलिकॉन विस्तार से उत्पन्न जबरदस्त तनाव को प्रभावी ढंग से सहन और फैला सकता है। यह सिलिकॉन कणों पर दरारों के प्रसार को रोकता है और उनके चूर्णीकरण और पृथक्करण को रोकता है।
• दूसरा, एकसमान जमाव और विस्तार नियंत्रण।इसकी प्रचुर मात्रा में छिद्र और पदानुक्रमित छिद्र संरचना नैनो सिलिकॉन कणों के लिए एक समान जमाव स्थल प्रदान करती है, जो सिलिकॉन कणों के एकत्रीकरण को प्रभावी ढंग से कम करती है। इस बीच, पर्याप्त आरक्षित विस्तार स्थान सिलिकॉन कार्बन एनोड की मात्रा विस्तार दर को काफी कम कर देता है।
• तीसरा, कुशल विद्युत संचालन और आयन परिवहन।झरझरा सक्रिय कार्बन में उत्कृष्ट विद्युत चालकता होती है, और इसका निरंतर कार्बन नेटवर्क इलेक्ट्रॉन संचरण के लिए अबाधित मार्ग बनाता है।

 

इसके अलावा, छिद्र आकार और विशिष्ट सतह क्षेत्र जैसे मापदंडों को समायोजित करके, झरझरा सक्रिय कार्बन सिलिकॉन और कार्बन के बीच इंटरफेशियल बॉन्डिंग को अनुकूलित कर सकता है और एसईआई फिल्मों की अत्यधिक वृद्धि को रोक सकता है, जिससे सिलिकॉन -कार्बन एनोड की चक्र स्थिरता और सेवा जीवन में और सुधार होता है।

 

ठोस अवस्था वाली बैटरी प्रणालियों में एक मामूली सहायक सामग्री होने की बजाय, झरझरा सक्रिय कार्बन सिलिकॉन {{1} कार्बन एनोड प्रणालियों में एक अपूरणीय कोर स्थिति रखता है। यह एक महत्वपूर्ण सहायक सामग्री के रूप में कार्य करता है जो प्रयोगशाला अनुसंधान से वाणिज्यिक उत्पादन तक सिलिकॉन कार्बन एनोड के औद्योगीकरण को संचालित करता है और ठोस राज्य बैटरी के प्रदर्शन में उछाल की सुविधा प्रदान करता है।

 

वर्तमान में, झरझरा सक्रिय कार्बन के लिए कच्चे माल को मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है, जिनमें से प्रत्येक में प्रदर्शन, लागत और तकनीकी परिपक्वता के संदर्भ में विशिष्ट विशेषताएं हैं:

• रेज़िन-आधारित झरझरा सक्रिय कार्बनफेनोलिक रेज़िन जैसे कच्चे माल को अपनाते हुए, यह वर्तमान में उच्च {{0}अंत सिलिकॉन -कार्बन एनोड के लिए मुख्यधारा की पसंद है। यह उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र, बड़ी छिद्र मात्रा और बेहतर प्रदर्शन का दावा करता है, फिर भी यह उच्च कच्चे माल की लागत और अपेक्षाकृत कम विद्युत चालकता से बाधित है।
• बायोमास-आधारित झरझरा सक्रिय कार्बनस्टार्च और नारियल के छिलके सहित नवीकरणीय संसाधनों से निर्मित, इस प्रकार के झरझरा सक्रिय कार्बन में प्रचुर मात्रा में कच्चे माल के स्रोत और कम लागत होती है। हालाँकि, इसका विशिष्ट सतह क्षेत्र और छिद्र संरचना राल आधारित झरझरा सक्रिय कार्बन से कमतर है।
• पिच-आधारित झरझरा सक्रिय कार्बनकोयला टार पिच और पेट्रोलियम पिच से निर्मित, यह लागत नियंत्रण और विद्युत चालकता में काफी संभावनाएं दिखाता है। फिर भी, सटीक छिद्र आकार नियंत्रण की तकनीक अपरिपक्व बनी हुई है और इसके लिए और अधिक तकनीकी सफलताओं की आवश्यकता है।

 

 

ठोस राज्य बैटरियों के औद्योगीकरण की निरंतर प्रगति के साथ, झरझरा सक्रिय कार्बन, मुख्य सामग्री के रूप मेंसीवीडी सिलिकॉन-कार्बन एनोड, सिलिकॉन {{1}कार्बन एनोड के बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग के साथ-साथ बाजार की मांग में मजबूत वृद्धि देखी जाएगी। यह अनुमान लगाया गया है कि झरझरा सक्रिय कार्बन की मांग 2030 में 48,500 मीट्रिक टन तक पहुंच जाएगी, जिससे 2024 से 2030 तक 77.36% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर के साथ 7 अरब आरएमबी से अधिक मूल्य का बाजार तैयार हो जाएगा।

 

इस पृष्ठभूमि में, झरझरा सक्रिय कार्बन उद्योग एक सुनहरे विकास काल में प्रवेश कर चुका है। हमारी कंपनी हैएकमात्र घरेलू उद्यम जिसने बायोमास आधारित झरझरा सक्रिय कार्बन का बड़े पैमाने पर उत्पादन किया है, इस क्षेत्र में जापान के कुरारे के दीर्घकालिक एकाधिकार को तोड़ना। हम एक एकीकृत भौतिक और रासायनिक सक्रियण प्रक्रिया अपनाते हैं, जो उद्योग के साथियों की तुलना में कम ऊर्जा खपत प्रदान करती है। वर्तमान में, झरझरा सक्रिय कार्बन की हमारी कमीशन उत्पादन क्षमता 500 टन प्रति वर्ष है, जबकि 2,000 टन प्रति वर्ष की क्षमता वाली चल रही निर्माण परियोजना मई 2026 के अंत तक पूरी तरह से चालू होने की उम्मीद है।

 

यदि आपके पास झरझरा सक्रिय कार्बन के बारे में कोई पूछताछ है, तो कृपया बेझिझक हमसे संपर्क करें! हम किसी भी समय पेशेवर उत्तर और उच्च गुणवत्ता वाली सेवाएँ प्रदान करने के लिए तैयार हैं!

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