Anwendungsbeispiel: Fibrillation von CNT mit trockenen CMC-Fasern

27. Februar 2026
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Trockene CMC-Fasern für CNT-Elektrodensuspensionen mit höherer Konzentration

Produktbeschreibung und technische Spezifikationen

Suginos neues Trockenfaserprodukt aus Carboxymethylcellulose (CMC) optimiert die Formulierung von Hochleistungselektrodensuspensionen für moderne Autobatterien. Im Vergleich zu herkömmlichen CMC-Pulvern erhöhen die trockenen CMC-Fasern von Sugino den Feststoffgehalt von Kohlenstoffnanoröhren (CNT)-Dispersionen signifikant und ermöglichen so höhere Konzentrationen ohne Einbußen bei der Homogenität.

Mithilfe des von Sugino entwickelten Nassstrahlmahlsystems Star Burst lässt sich eine 5 Gew.-%ige Dispersion mehrwandiger Kohlenstoffnanoröhren (MWCNT) gleichmäßig mit trockenen CMC-Fasern von Sugino verarbeiten, wie die Abbildung im Diagramm (unten) zeigt. Die resultierende Suspension weist eine glatte Oberfläche auf. Im Gegensatz dazu erreichen herkömmliche CMC-Pulver lediglich eine Dispersion von 4 Gew.-% und bleiben unzureichend dispergiert, was sich in der texturierten Oberfläche der Suspension (siehe Abbildung) zeigt. Dieser Leistungsvorteil ist auf die feine Partikelgröße (~10 µm) und die faserige Morphologie der trockenen CMC-Fasern von Sugino zurückzuführen, die eine einfachere und gleichmäßigere Dispersion in Suspensionsformulierungen ermöglichen.

Die Faserstruktur des trockenen CMC ermöglicht eine effektivere Fibrillierung der CNT-Bündel, was zu einem homogeneren Netzwerk und einer höheren Feststoffbeladung führt. Dies trägt zu einer verbesserten Elektrodendichte, Leitfähigkeit und insgesamt besseren elektrochemischen Leistung bei.

Sugino-Trocken-CMC-Fasern eignen sich ideal für Batterieanwendungen der nächsten Generation, bei denen Leistung und Energiedichte entscheidend sind. In Kombination mit der Star-Burst-Technologie bietet dieses neue Material eine überzeugende Lösung für Hersteller, die die Grenzen der Batterieleistung erweitern möchten.

Leistung bei der Partikelgrößenreduktion: Kammervergleich

Tabelle
CNT-Suspension mit Sugino-Trocken-CMC-Fasern nach dem Sternburst-Verfahren

CNT-Suspension mit herkömmlichen CMC-Fasern nach Sternburst-Prozessierung

CNT-Konzentration

5 Gew.-%

4 Gew.-%

CMC-Konzentration

0.5 Gew.-%

0.5 Gew.-%

Viskosität

36,445 mPa • s

37,572 mPa • s

CNT-Suspension mit Sugino Dry CMC-Fasern nach der Verarbeitung mit Star Burst Nassstrahlmahlung für beste Ergebnisse
CNT-Suspension mit herkömmlichen CMC-Fasern nach der Verarbeitung mit Star Burst Nassstrahlmahlung

Wichtige Erkenntnisse

  • Überlegene CNT-Dispersion im Vergleich zu herkömmlichem CMC: Die trockenen CMC-Fasern von Sugino ermöglichen eine gleichmäßige Dispersion von Suspensionen aus mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (MWCNT) bei 5 Gew.-% und übertreffen damit herkömmliche CMC-Pulver, die bei 4 Gew.-% an ihre Grenzen stoßen und zu uneinheitlichen Ergebnissen führen.
  • Leistungsgewinne: Die Partikelgröße von ca. 10 Mikrometern und die faserige Struktur von Suginos trockenem CMC fördern eine einfachere und gleichmäßigere Dispersion sowie eine effektivere Fibrillierung von CNT-Bündeln, was zu einem homogenen leitfähigen Netzwerk führt.
  • Bessere Elektrodenleistung: Die verbesserte CNT-Dispersion und die höhere Feststoffbeladung, die mit trockenen CMC-Fasern erzielt werden, tragen direkt zu einer erhöhten Elektrodendichte, elektrischen Leitfähigkeit und elektrochemischen Gesamtleistung bei – entscheidende Kennzahlen für moderne Automobilbatterien.
  • Ausgerichtet auf Batterieanwendungen der nächsten Generation: Dieses Material ist für Hersteller von Batterien für Elektrofahrzeuge und fortschrittliche Automobile, die eine höhere Leistungs- und Energiedichte anstreben, bestens geeignet und stellt somit einen vielversprechenden Kandidaten für Batterieelektroden dar.

Vielseitige Verarbeitung

Das Star Burst-System von Sugino ist für eine Vielzahl von Materialien und Anwendungen geeignet. Dank seiner Flexibilität und Effizienz ist Star Burst ein leistungsstarkes Werkzeug für die Entwicklung fortschrittlicher Materialien in verschiedenen Branchen.

Erfahren Sie, wie Star Burst im Vergleich zu anderen Methoden abschneidet:

Star Burst im Vergleich zu anderen gängigen Verarbeitungsmethoden

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