碳气凝胶
1.产品简介
碳气凝胶是一种轻质、多孔、非晶态、具有纳米孔结构的新型碳材料,具有比表面积大、吸附能力强、导电性好、导热系数低、孔结构可控等一系列优异特性,是国家“十三五”期间重点支持发展的节能低碳新材料。因其独特性能,碳气凝胶在电化学储能、催化剂及其载体、国防军工和环境保护等重点领域具有重要应用价值。2018年,我院引入中国工程物理研究院激光聚变研究中心研发的碳气凝胶粉末制备技术,正式进行产业化工作。
碳气凝胶产品照片
碳气凝胶扫描电镜照片
2.产品系列及性能参数
序号 | 检测项目 | 单位 | CQ12 | CQ14 | CQ16 | CQ18 | CQ20 | CQ22 |
1 | 比表面积 | ㎡/g | 1250±100 | 1450±100 | 1650±100 | 1850±100 | 2050±100 | 2250±100 |
2 | 粒度/D50 | μm | 5-9 | 5-9 | 5-9 | 5-9 | 5-9 | 5-9 |
3 | 振实密度 | g/cm³ | 0.48±0.02 | 0.45±0.02 | 0.40±0.02 | 0.37±0.02 | 0.34±0.02 | 0.29±0.02 |
4 | 平均孔径 | nm | 1.5-2.0 | 1.5-2.0 | 1.6-2.1 | 1.6-2.1 | 1.7-2.2 | 1.7-2.2 |
5 | 孔容 | ml/g | 0.45-0.60 | 0.55-0.70 | 0.65-0.80 | 0.75-0.90 | 0.85-1.00 | 0.95-1.10 |
6 | 灰分 | % | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 |
7 | 含水率 | % | ≤2 | ≤2 | ≤2 | ≤2 | ≤2 | ≤2 |
8 | Fe含量 | ppm | ≤100 | ≤100 | ≤100 | ≤100 | ≤100 | ≤100 |
9 | pH值 | - | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 |
备注:为满足不同客户需求,产品性能可进行调整。 |
3.应用领域
在新能源锂离子电池领域,碳气凝胶可用于制造硅碳负极,通过将纳米硅材料沉积于碳气凝胶孔隙中,能够有效缓解硅的体积膨胀效应,同时构建三维导电网络,提升电极的导电性;在超级电容器领域,碳气凝胶可替代传统电极材料超级活性碳,并具有容量高、电阻低、循环性能好等优点;在铅酸电池领域,碳气凝胶可改善低温性能;在镍氢电池领域,碳气凝胶用于替代碳材料科琴黑。
此外,碳气凝胶还在国防军工、航天航空、环保、储氢、催化剂、生物医疗等领域具有广泛应用前景。
储能 国防军工
注:部分图片来源于新华社官方平台