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聚源材料科技（遵義）有限公司第三代碳納米管項目實現穩(wěn)產

文章來源：中化新網更新時間：2024-05-24 15:33:12

聚源材料科技(遵義)有限公司和國內知名碳納米管專家趙社濤通力合作，經過2年的技術攻關，建設單臺設備年產千噸級的第三代碳納米管工廠生產線并于近日成功投產。第三代碳納米管工廠，結合了固定床和流化床設備的各自優(yōu)勢，具有可長周期的連續(xù)運轉、設備可大型化和布局緊湊等優(yōu)勢。

　　據趙社濤介紹，國內碳納米管主要用在動力電池上作為導電劑，其市場隨著動力電池產業(yè)的快速增長，每年規(guī)模已達到幾十億元，有多家國內外公司和上市公司已介入碳納米管導電劑領域。隨著鋰電池高鎳正極、硅基負極和固態(tài)電池等新技術應用規(guī)模擴大，碳納米管的市場將出現爆發(fā)式增長，單是在鋰電池領域就會成為每年百億級的市場。

　　碳納米管除了優(yōu)異的導電性，還具有超高的力學、熱學性質等龐大潛在市場可開發(fā)。鋰電池導電劑的應用，只是碳納米管產業(yè)化的“冰山一角”，是資本和傳統化工新材料企業(yè)認識碳納米管的第一步。碳納米管在觸摸屏、晶體管、生物醫(yī)療、太陽能光伏電池、輪胎、燃料電池、藥物輸送、儲氫、高分子材料、電容器、復合材料等領域會有更廣闊市場，會持續(xù)突破多個百億級的市場，成為一個千億級市場的產業(yè)。

　　巨大的碳納米管應用市場，就需要足夠的碳納米管生產能力來支撐，以及低成本高質量的碳納米管的可持續(xù)供應，才能打開巨大的下游潛在應用市場。

　　早期碳納米管的噸級生產是靠固定床/移動床設備來實現的，在水平放置的管式爐內，通過精巧的裝置，來實現催化劑和烴類原料的連續(xù)加入以及碳納米管產品的連續(xù)產出，可實現單臺設備每年噸級到幾十噸級的第一代碳納米管工廠的生產。截至目前，對一些特殊種類的碳納米管，或者一些特殊原料作為碳源的碳納米管生產，使用固定床/移動床的第一代碳納米管工廠仍有部分市場空間。

　　為實現更大規(guī)模的碳納米管生產，以流化床為反應器的第二代碳納米管工廠，一定程度解決了更大規(guī)模的生產問題，單臺反應器年產能可達百噸級到幾百噸級。目前國內的碳納米管大生產，多家生產公司基本以流化床反應器為主。隨著更大規(guī)模生產要求的出現，流化床反應器具有不能按比例放大，容易積碳、結焦堵塞反應器，停爐清理反應器困難、耗時周期長等問題，嚴重制約了流化床反應器的單臺產能擴大。目前行業(yè)內流化床反應器的內徑基本以500—800mm為主，進一步擴大單臺設備產能的難度很大。

　　而且，隨著鋰電池行業(yè)的進一步發(fā)展，少數特殊場合對碳納米管的導電性也提出了更高的要求，希望碳納米管的導電性能更進一步的提升。

平均管徑6.5nm的薄壁碳納米管

　　對此，聚源材料科技(遵義)有限公司和國內知名碳納米管專家趙社濤通力合作，經過2年的技術攻關，建設單臺設備年產千噸級的第三代碳納米管工廠生產線并成功投產。據聚源材料董事長尹世德介紹，第三代碳納米管工廠結合了固定床和流化床設備的各自優(yōu)勢，具有可長周期的連續(xù)運轉、設備可大型化和布局緊湊等優(yōu)勢。而且通過優(yōu)化催化劑和工藝，在此大型設備上實現了薄壁碳納米管產品的單臺設備千噸級年生產能力。產物堆密度0.05—0.07g/ml，易分散，催化劑倍率7—20倍之間可以調節(jié)，平均管徑6.0—7.5nm之間調節(jié)，平均碳納米管層數4—6層左右，根據不同用途可以形成多種規(guī)格。生產過程簡易、高效，綠色環(huán)保，解決了高質量薄壁碳納米管大批量生產的瓶頸和成本問題，實現了薄壁碳納米管的超大批量生產。

平均管徑15nm通用碳納米管

平均管徑8.5nm的陣列碳納米管

　　聚源材料科技(遵義)有限公司還可以根據市場要求生產平均管徑15nm的通用碳納米管，平均管徑8.5nm的陣列碳納米管。此外，公司還打通了CVD法生產單壁碳納米管的工藝流程，正進一步擴充到生產設備中。

單壁碳納米管的HRTEM

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