Flussbatterie-Graphitfilzelektrode

Die Graphitfilzelektrode ist eine Schlüsselkomponente in Redox-Flussbatterien. Sie ist ein poröses, leitfähiges Kohlenstoffmaterial, das aus graphitierten Kohlenstofffasern hergestellt wird. Ihre Hauptfunktion besteht darin, ein dreidimensionales Substrat mit großer Oberfläche bereitzustellen, auf dem die elektrochemischen Reaktionen der aktiven Elektrolytspezies (z. B. Vanadiumionen) stattfinden. Im Gegensatz zu Festelektroden ermöglicht ihre poröse Struktur den Elektrolytfluss, was einen effizienten Ladungstransfer und Skalierbarkeit für große Energiespeicherkapazitäten ermöglicht. Ihre ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit in aggressiven Elektrolyten machen sie zum Material der Wahl für langlebige Flussbatterien.

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Spezifikation von

Flussbatterie-Graphitfilz-Elektrode

Unsere Graphitfilzelektroden sind für optimale Leistung in Vanadium-Redox-Flussbatterien (VRFB) und anderen Energiespeichersystemen konzipiert. Material: Hochreiner Graphitfilz auf Polyacrylnitril (PAN)-Basis; Aktivierung ist verfügbar.

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PropertyES1UnitNote
Grade NameES1--
Thickness1 to 15mmMake to Order
Thickness Tolerance± 10%--
Density0.06–0.13g/ccMake to Order
Density Tolerance± 10%--
Cut to Size Tolerance±1.5mm-
Width1–1.4mMake to Order
Length≥40mMake to Order
Electrical Resistance0.275Ω·cmMAX
Carbon Content99.9%MIN
Vanadium Liquid (2 mol/L) Adsorption17g/gMIN
Dropping Crumbs0.168%MAX
Ash Content200ppmMAX
Metal Content150ppmMAX
Fe20ppmMAX
Ni2ppmMAX
Co2ppmMAX
V2ppmMAX
Ca50ppmMAX
Mg15ppmMAX
Oxidization Rate (weight loss/h)0.02-MAX (600°C in air)
Electrical Resistance @ 6.3 psi & 0.5 A/cm²100mΩ·cm²MAX (60% compression rate)

Typische Gütespezifikationen: Alle Werte sind typisch; kundenspezifische Güten auf Anfrage erhältlich.

Zertifizierungen:

ISO 9001

Größe von

Flussbatterie-Graphitfilz-Elektrode

Wir bieten flexible Größen an, um unterschiedlichen Stack-Designs und Leistungsanforderungen gerecht zu werden.

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FormatAvailable Sizes
Standard Sheet Sizes500mm × 500mm, 1000mm × 500mm, 1000mm × 1000mm
Roll FormAvailable in widths up to 1550mm and continuous lengths up to 100m
Custom CuttingPrecision die-cutting, laser cutting, or CNC machining to produce any shape (rectangular, circular, bipolar plate shapes) with smooth edges to prevent fiber shedding
Standard Thickness Available from Stock:Available Sizes
Density (g/cc)Thickness (mm)
0.092.5, 4, 4.2, 4.6, 5.5, 6
0.11, 1.1, 4.35
0.126.8

Kontaktieren Sie uns für eine detaillierte Lagerliste oder um Ihre individuellen Größenanforderungen zu besprechen.

Was ist eine Flussbatterie-Graphitfilzelektrode?

Die Graphitfilzelektrode ist eine poröse, leitfähige Kohlenstoffstruktur, die als reaktives Substrat in Flussbatterien dient. Im Gegensatz zu Festelektroden ermöglicht ihr dreidimensionales Fasernetzwerk den Elektrolytfluss und bietet eine große Oberfläche für die Redoxreaktionen der Vanadiumionen. Sie ist der Schlüssel zu hoher Effizienz, langer Zyklenlebensdauer (über 20.000 Zyklen) und der inhärenten Sicherheit von VRFB-Systemen.

Eigenschaften der Flussbatterie-Graphitfilzelektrode

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  • Hohe elektrische Leitfähigkeit: Gewährleistet geringe ohmsche Polarisation und effiziente Stromableitung.
  • Ausgezeichnete chemische Inertheit: Widersteht Korrosion in stark sauren/alkalischen Redoxumgebungen und gewährleistet eine lange Zyklenlebensdauer.
  • Große Oberfläche: Bietet zahlreiche aktive Zentren für elektrochemische Reaktionen und verbessert die kinetische Leistung.
  • Gute mechanische Festigkeit und Flexibilität: Bewahrt die strukturelle Integrität unter Kompression in Batteriestacks.
  • Hohe Porosität und Permeabilität: Ermöglicht einen gleichmäßigen Elektrolytfluss mit geringem Druckabfall.
  • Anpassbare Benetzbarkeit: Die Oberfläche kann behandelt werden, um eine vollständige Porenfüllung durch den Elektrolyten zu gewährleisten.
  • Hochtemperaturstabilität: Behält die Leistung unter thermischen Betriebsbedingungen bei.
  • Chemische Beständigkeit: Ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber sauren/alkalischen Elektrolyten (z. B. Vanadiumsulfatlösungen).
  • Hydrophilie: Behandelte Optionen zur Verbesserung der Elektrolytbenetzbarkeit verfügbar.

Herstellungsprozess von Graphitfilzelektroden für Redox-Flow-Batterien

Unsere Elektroden werden in einem kontrollierten, mehrstufigen Verfahren hergestellt, das Konsistenz und hohe Qualität gewährleistet.

Anfragen
  1. Precursor-Auswahl: Es werden hochwertige PAN- oder pechbasierte Precursorfasern ausgewählt.
  2. Vernadelung & Vliesbildung: Die Fasern werden zu einem stabilen, gleichmäßigen Vlies vernadelt.
  3. Stabilisierung: Der Filz wird in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre thermisch stabilisiert, um ihn unschmelzbar zu machen.
  1. Karbonisierung: In inerter Atmosphäre bei hohen Temperaturen (1000–1500 °C) verarbeitet, um das Material in reinen Kohlenstoff umzuwandeln.
  2. Graphitierung: Bei ultrahohen Temperaturen (2500–3000 °C) in einem inerten Ofen behandelt, um eine hochgraphitische Struktur zu erzielen, die die Leitfähigkeit und chemische Stabilität verbessert.
  1. Oberflächenbehandlung (optional): Aktivierung oder thermische Behandlung zur Modifizierung von Oberflächenfunktionsgruppen, wodurch die Hydrophilie und elektrochemische Aktivität verbessert werden.
  2. Qualitätskontrolle & Zuschnitt: Strenge Prüfung auf Widerstandsfähigkeit, Dichte und Gleichmäßigkeit, gefolgt von präzisem Zuschnitt nach Spezifikationen.

Anwendungen

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Graphitfilz dient als kritisches poröses Elektrodenmaterial in Flussbatterien und erleichtert die Redoxreaktionen. Hauptanwendungsbereiche sind:

Vanadium-Redox-Flussbatterien (VRFB/VRB)
Als Standard-Elektrodenmaterial in positiven und negativen Halbzellen.

Zink-Brom-Flussbatterien
Einsatz als Komponente im Batteriestack.

Andere RFB-Chemien
Wie Eisen-Chrom- und organische Flussbatteriesysteme.

Großtechnische Energiespeichersysteme (ESS)
Zur Netzstabilisierung, Integration erneuerbarer Energien (Solar/Wind), Spitzenlastabdeckung und Notstromversorgung.

Kommerzielle & industrielle Notstromversorgung
Bereitstellung zuverlässiger, langlebiger Energiespeicherung.

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