리튬 배터리 산업에 PVP 분산제 적용

폴리비닐피롤리돈(PVP)은 특정 조건에서 N-비닐피롤리돈(NVP)에 의해 중합되는 비이온성 폴리머입니다. PVP는 리튬-분산제로 사용될 수 있습니다.

이온 배터리 전극 및 전도성 재료 가공 보조제. 데이터에 따르면 신에너지 배터리 분야에서 1GWh PVP의 양은 약 15배에 달합니다.

톤, 주로 산업용 등급 PVPK30을 사용합니다. 본 논문에서는 PVP가 리튬이온 배터리의 분산제로 사용되는 방법과 PVP의 시장 수요에 대해 자세히 설명합니다.

리튬이온 배터리 산업.

리튬전지 양극재용 PVP 분산제

슬러리는 리튬이온 배터리 생산에 매우 중요합니다. 배터리의 품질은 폴시트의 품질에 70% 영향을 미치며, 폴시트의 품질은

폴시트는 슬러리 품질과 70% 연관되어 있습니다. 슬러리 생산은 배터리의 50% 완성에 해당하며, 이는 핵심작업이다.

배터리 제조. 리튬이온전지 슬러리는 기본적으로 활물질, 도전제, 바인더, 용매로 구성됩니다. 전극 준비에서

섹션, 재료 건조, 졸 및 슬러리 세 가지 공정이 슬러리의 품질을 직접적으로 결정합니다.

리튬이온전지 양극재는 균질화 과정에서 균일하게 분산되기 어려워 분산제를 첨가해야 한다. 음극

리튬 배터리의 재료는 전도성이 낮기 때문에 주로 코발트산 리튬, 망간산 리튬, 인산 철 리튬 등입니다.

준비 과정에서 그래핀, 탄소나노튜브 등과 같은 전도성 물질을 적당량 첨가하여 성능을 향상시켜야 하는 경우가 종종 있습니다.

음극재의 전도성.

그러나 인산철리튬 등 초미세 전지 양극재는 입자 크기가 작고 비표면적이 크기 때문에 분산이 어렵다.

균질화 과정에서 균일하게 균일하게 도포되어 슬러리의 점도가 높아지거나 고형분 함량이 낮아져 코팅이 어려워지거나 코팅이 되지 않는 경우도 발생합니다.

코팅이므로 리튬이온전지 양극 슬러리의 분산에는 분산제의 선택이 특히 중요합니다.

PVP는 리튬 이온 배터리 양극 슬러리에 이상적인 분산제입니다. PVP 분자 구조에는 강한 극성 락탐 친수성 그룹과 CC 장쇄가 포함되어 있습니다.

다양한 용매와 잘 호환될 수 있고 입자 표면에 코팅되어 우수한 분산 효과를 형성할 수 있는 친유성 그룹

입체 장애를 통해.

양극 배터리 슬러리에 적절한 양의 PVP를 추가하면 슬러리의 분산이 크게 향상되어 슬러리를 뉴턴 유체에서 비-유체로 만들 수 있습니다.

뉴턴 유체이며 슬러리의 점도를 낮은 수준으로 안정화시켜 양극 임피던스를 줄이고 배터리 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

성능.

PVP는 리튬이온전지 부자재 가공조제로 사용된다.

탄소나노튜브 전도성제는 리튬이온전지의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다. 전도성 페이스트는 전도성 페이스트를 균일하게 분산시켜 만든 페이스트입니다.

탄소나노튜브 도전제는 도전제인 탄소나노튜브를 분산액에 분산시켜 만든 페이스트이다.

용제.

탄소나노튜브 전도성제는 리튬이온전지용 새로운 유형의 전도성제로 전지의 전도성을 향상시킬 수 있으며, 첨가량은

기존 카본블랙 도전재 대비 60~70% 감소함과 동시에 접착제 사용량도 줄일 수 있어

리튬 이온 배터리의 에너지 밀도를 크게 향상시킵니다.

PVP는 물, 유기 용매 및 기타 기질에서 탄소 나노튜브의 분산 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 탄소나노튜브는 가볍고,

육각형 구조로 완벽하게 연결되어 있으며 특이한 기계적, 전기적, 화학적 특성을 많이 가지고 있습니다. 반데르발스 힘이 강하기 때문에

튜브 사이에서 탄소나노튜브는 다발을 형성하거나 서로 얽혀 덩어리를 형성하게 되는데, 이로 인해 기계적, 열적, 기계적 특성이 심각하게 제한됩니다.

전기 응용.

PVP는 특별한 구조를 가진 일종의 양친매성 폴리머입니다. 피롤리돈 그룹은 친수성 그룹이고, 주쇄는 C-C 결합의 소수성 부분이며,

친유성이므로 물이나 알코올, 카르복실기 및 기타 유기용매에 용해될 수 있습니다. 산과 아민 알칸. 양친매성 고분자 PVP 도입

CNT 표면에 코팅을 적용하면 물, 유기 용매 및 기타 기판에서 CNT의 분산이 크게 향상될 수 있습니다.

중간 분자량 PVPK25 및 PVPK30은 다중벽 탄소나노튜브에 대한 분산 효과가 가장 뛰어나며 슬러리의 점도가 낮습니다. 그만큼

다중벽탄소나노튜브는 뉴턴 유체에 가까운 특성을 가지며, 입자가 고르게 분산되어 있고, 평균 입자 크기가 작으며,

그들은 좋은 안정성을 가지고 있습니다.

동시에 저항률도 낮고 저분자량 PVPK17 및 고분자량 PVPK90보다 흡착 용량이 더 높습니다.

다중벽 탄소나노튜브에 대한 입체저항 변형 효과가 더 우수하여 다중벽 탄소나노튜브가 단일 루트에 거의 분산되도록 하며,

엉키는 현상이 현저히 줄어듭니다.

리튬전지 산업의 PVP 분산제 수요 분석

1. 탄소나노튜브 전도체용 PVP 분산제의 연간 수요가 빠르게 증가하고 있습니다.

2025년에는 탄소나노튜브 전도체용 PVP 분산제의 전 세계 수요가 7,375톤에 이를 것으로 예상된다. 분석에 따르면 12.5kgPVP를 다음과 같이 추가해야 합니다.

탄소나노튜브 전도성제 1톤당 분산제를 사용하며, PVP를 모두 사용할 경우 탄소나노튜브 전도성제용 PVP 분산제에 대한 글로벌 수요는

2022년에는 1975톤, 2025년에는 7,375톤에 이를 것으로 예상된다.

2, 미래 리튬 배터리 PVP 연간 수요는 30,000톤에 도달할 것으로 예상됩니다.

리튬이온 배터리의 글로벌 출하량이 빠르게 증가하고 있다. 자료에 따르면 2021년 전 세계 리튬이온 배터리 출하량은 562.4GWh로,

전년 대비 91%의 큰 폭의 증가를 보였습니다. 구조적인 관점에서 보면 전 세계 자동차용 파워 배터리 출하량은 371GWh로 134.7% 증가했다.

에너지저장전지 출하량은 66.3GWh로 전년 동기 대비 132.6% 증가했다. 3C 소형전지 출하량은 125.1GWh로 전년 동기 대비 16.1% 증가했다. 관련된

기업은 리튬 100을 참조할 수 있습니다.

2025년에는 전 세계 리튬전지용 PVP 연간 수요가 33,100톤에 이를 것으로 예상된다. 2025년 글로벌 파워배터리 출하량은

1550GWh에 도달하고, 에너지 저장 배터리 배송량이 476GWh에 도달할 것입니다. 새로운 기능의 제품 시장의 높은 경쟁과

전 세계 소비자 리튬이온 배터리의 복합 연간 성장률을 가정하여 기존 3C 가전제품의 단위 용량 개선

출하량은 10%이며 2025년 출하량은 183.2GWh에 도달할 것입니다. 소비자 배터리에 관심이 있다면 관련 3C 소비자 리튬 배터리를 여기에서 확인하세요.

참고용 제조업체.

위 분석에 따르면, 리튬이온 배터리 분야의 PVP 양이 1GWh 기준 약 15톤이라고 가정하면, 연간 리튬이온 수요는

배터리 PVP 규모는 2022년 1만1600톤, 2025년 3만3100톤에 이를 전망이다.