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新基建下新材料行業(yè)的新機(jī)遇——?dú)庀喽趸柙谛履茉措姵匦袠I(yè)的技術(shù)應(yīng)用

HIFULL 2020-07-20 | 閱讀：1491

近年來(lái),，隨著國(guó)家大力推行環(huán)保節(jié)能,，新能源汽車(chē)迎來(lái)爆發(fā)增長(zhǎng)機(jī)遇。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)市場(chǎng)統(tǒng)計(jì),，早在2018年,，我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量已突破100萬(wàn)輛。

（我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r）

新能源汽車(chē)發(fā)展的核心推動(dòng)力在于電池技術(shù)發(fā)展,。膠體電池是在傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型電池,，又稱“免維護(hù)蓄電池”。膠體電池因其具有充電時(shí)酸霧量少,，能抑制活性物質(zhì)脫落和極板硫酸鹽化,，自放電率小，大電流放電能力好,，有良好的使用可靠性,，功率密度大，充電接受能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)從而成為未來(lái)蓄電池的發(fā)展方向,，廣泛應(yīng)用在電動(dòng)自行車(chē),、軍事,、通訊等領(lǐng)域。

（膠體蓄電池）

膠體電池的核心技術(shù)是制膠工藝,。在氣相法白炭黑出現(xiàn)之前,，人們?cè)谘芯磕z體電池的過(guò)程中，使用的是“硅溶膠”,，由于其比表面積小導(dǎo)致凝膠作用弱,，并且雜質(zhì)含量高，經(jīng)過(guò)多次充放電后,，電解質(zhì)出現(xiàn)明顯的水花分層現(xiàn)象,，大大降低了電池的性能和使用的水化分層現(xiàn)場(chǎng)。因此,，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),，膠體電池的研究工作一直處于“徘徊不前”的停滯狀態(tài)，沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,。直到氣相二氧化硅這種納米材料的出現(xiàn),，阻礙膠體電池發(fā)展的最大技術(shù)瓶頸才得到改善。

氣相二氧化硅（俗稱：氣相二氧化硅）是一種白色無(wú)味的超細(xì)粉體材料,，具有增稠,、防結(jié)塊、控制體系流變和觸變等作用,。除傳統(tǒng)的應(yīng)用外,，氣相法白炭黑在膠體電池中也得到了廣泛的應(yīng)用。

（氣相二氧化硅）

氣相法白炭黑（氣相二氧化硅）在膠體電解質(zhì)中借助其“增稠”作用使體系形成穩(wěn)定的“網(wǎng)絡(luò)”,，該網(wǎng)絡(luò)具有“觸變性”,，能“張”能“馳”，富有“彈性”,，“稠”而不“粘”,，充電后變稠，放電后變稀,。這種增稠觸變性極大提升了膠體在反應(yīng)過(guò)程中的性能,。與此同時(shí)，氣相法白炭黑粒子的大小對(duì)其“增稠”作用影響較大,，往往是粒子細(xì)則增稠作用好,，粒子粗則增稠作用下降。比較面積較小的氣相法白炭黑增稠作用不明顯,，形成的網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)固,，會(huì)出現(xiàn)水化分層的缺陷；比表面積太大的氣相法白炭黑增稠效果過(guò)于顯著,，會(huì)縮短凝膠時(shí)間,，形成的膠體電解質(zhì)網(wǎng)絡(luò)過(guò)于“致密”,，則不利于電解質(zhì)與氣體的擴(kuò)散和遷移。因此,，工業(yè)上通常使用比表面積為200㎡/g的氣相法白炭黑比較適宜,。國(guó)內(nèi)主要?dú)庀喾ò滋亢趶S家諸如湖北匯富納米材料股份有限公司生產(chǎn)的氣相二氧化硅產(chǎn)品在膠體電池領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用,。

（在電鏡下氣相二氧化硅呈現(xiàn)穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）

（湖北匯富納米材料股份有限公司）

在制備膠體電解質(zhì)的過(guò)程中,，還需要加入一些膠體穩(wěn)定劑，通常是一些水溶性的高分子材料,，如聚乙烯醇,、糊精、甘油,、聚乙二醇,、聚丙烯酰胺等，它們和氣相法白炭黑能夠起到“協(xié)同作用”,，從而有助于改變膠體粒子的表面帶電狀態(tài),，阻止膠體聚集，延緩凝膠過(guò)快,，對(duì)膠體電解質(zhì)體系起到穩(wěn)定的作用,。

（匯富納米氣相二氧化硅系列產(chǎn)品）

隨著國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，膠體電池具有很大的發(fā)展空間,，蘊(yùn)藏著巨大的潛力,。隨著開(kāi)發(fā)工作的進(jìn)一步深入，技術(shù)水平的逐漸提高,，生產(chǎn)工藝的日漸成熟,，預(yù)計(jì)膠體電池將得到更大發(fā)展。氣相法白炭黑在膠體電池的深入應(yīng)用也將推動(dòng)膠體電池的推廣和普及,。