氣相法納米氧化鋁是一種氣相法合成的高比表面積超細(xì)粉末,采用氣相法生產(chǎn)的氧化鋁粉末一般是γ晶型為主的混合晶體,(主要以α、γ相為主。還有少量過渡相如δ-型、η-型、θ-型、κ-型和χ-型氧化鋁)。顆粒聚集的微觀形貌呈枝狀。其中,由湖北匯富納米材料股份有限公司生產(chǎn)的氣相法納米氧化鋁,具有粒徑小、純度高、比表面積大、振實(shí)密度低、結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、表面正電荷特性以及薄膜可見光透過、紫外阻隔等特點(diǎn)。
一般情況下,氣相法納米氧化鋁原生粒徑在10-40nm,聚集體尺寸大約在100nm(D50);純度達(dá)98%以上;比表面積在50-100m²/g之間,振實(shí)密度小于100g/L;具有與氣相二氧化硅相似的鏈狀結(jié)構(gòu)。通常應(yīng)用于鋰電池、粉末涂料、隔熱材料、熔噴料駐極母粒、照明行業(yè)、打印相紙等領(lǐng)域。 在粉末涂料中,氣相法納米氧化鋁具有與氣相二氧化硅等納米粉體相同作用,可發(fā)揮防結(jié)塊,提高流動性,改善帶電噴涂性能,提高上粉率,提高耐磨性,提高涂層致密性等作用和功能。 在熒光粉涂層中,氣相法納米氧化鋁可作為選擇性紫外線反射材料,作為汞擴(kuò)散的阻擋層,作為熒光粉層無機(jī)粘結(jié)劑,氧化鋁保護(hù)膜,延長使用壽命。匯富納米研究人員在2000h通光量和光衰實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),添加氣相法納米氧化鋁的氧化鋁涂層能適量增加通光量,并將光衰降低3%。進(jìn)而提高了熒光燈的光效、 流明和壽命。 在打印相紙涂層中,氣相納米氧化鋁由于顆粒細(xì)小,比表面積高,具有很高的孔隙結(jié)構(gòu),對水性油墨的吸收速度快,吸墨量高使打印顏色飽滿,圖像層次感好。其表面帶正電性,不僅能提高其在水中的分散,在打印圖像時(shí)還能與水性油墨中的負(fù)電性染料很好地結(jié)合在一起,提高了墨水的固著力,從而保證了圖 像的質(zhì)量,提供高光澤和卓越的打印質(zhì)量。 在隔熱保溫材料中,氣相法納米氧化鋁由于顆粒細(xì)小,比表面積高,具有很高的孔隙結(jié)構(gòu),熔點(diǎn)高,可提高材料耐溫等級,提高材料強(qiáng)度。 在熔噴布駐極母粒中,由于氣相法納米氧化鋁本身帶正電,添加到駐極母粒里面能夠提高駐極母粒的帶電時(shí)效及帶電穩(wěn)定性,保證熔噴布的質(zhì)量,提高口罩的過濾效率;與傳統(tǒng)電氣石粉等駐極材料相比存在無氣味,電荷衰減慢等優(yōu)點(diǎn)。 值得注意的事,氣相法納米氧化鋁在鋰離子關(guān)鍵材料作用廣泛,對正極材料、隔膜材料、電解液材料性能改善和鋰電池容量、循環(huán)性、安全性和耐溫性提升至關(guān)重要。 其中,在正極材料中,氣相法納米氧化鋁與正極材料通過機(jī)械混合,因氧化鋁粒子較小,可包覆在正極材料表面,形成均勻致密的Al?O?包覆層,可提高電池的容量保持率和電池壽命。 在隔膜材料中,氣相法納米氧化鋁由于粒徑小,分散性好,可以在隔膜上形成很薄(<4μm)的致密氧化鋁涂層,從而提高隔膜孔隙率,提高電解液吸收率、滲透性、離子電導(dǎo)率,,提高隔膜和電解液的浸潤性,降低隔膜受熱時(shí)的收縮率,較好的保持隔膜熱穩(wěn)定性。 在電解液材料中,采用功能性硅烷改性后的氧化鋁涂覆薄膜,可提高涂層與隔膜的粘結(jié)力,同時(shí)功能性基團(tuán)可以參與電解質(zhì)的自由基聚合,形成膠體電解質(zhì),從而賦予電池良好的循環(huán)穩(wěn)定性和安全性。匯富納米研究人員在袋式電池中進(jìn)行電解液泄漏量測試,在相同時(shí)間內(nèi),未添加Al?O?電解液泄露量在20%左右,添加Al?O?電解液泄露量可降低至10%到5%之間。
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