【原创】寻找“中国好粉材”之江苏天奈科技碳纳米管材料

    中国粉体网讯  

【编者按】粉体材料工业属于支撑国民经济发展的基础性产业和赢得国际竞争优势的关键领域，近些年，国内粉体材料工业转型升级成效显著，综合实力稳步增长，国际竞争力持续增强，一些企业长期专注于粉体材料领域、生产技术工艺国际领先、从而成为全球细分市场领导者的典范，有效改善了国内高端粉材的紧缺局面，提升了核心工艺技术与装备的自主可控水平以及关键战略资源的保障能力。中国粉体网通过寻找“中国好粉材”这一活动，以期促进相关企业更好发挥示范作用，引领中国粉体工业的发展，并让“好粉材”发出它们更大的光彩。

碳纳米管粉体——已成为锂电池导电剂的主流

锂电池的主要材料包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。导电剂作为一种关键辅材，可以增加活性物质之间的导电接触，提升锂电池中电子在电极中的传输速率，从而提升锂电池的倍率性能和改善循环寿命。

在碳纳米管等新型导电剂出现前，炭黑类、导电石墨类和VGCF等传统导电剂在锂电池中已经应用多年，技术已经相当成熟。相对于传统导电剂而言，碳纳米管具备更好的导电性能。达到同样的导电效果，碳纳米管的用量仅为传统导电剂的1/6~1/2。此外，碳纳米管可以使锂电池循环过程中保持良好的电子和离子传导，从而大幅提升锂电池的循环寿命。

碳纳米管为管状的纳米级石墨晶体，是单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管状结构，一般分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管。碳纳米管具有非常优异的力学、电学、热学等性能，现已凭借其优异的导电性作为一种新型导电剂应用于锂电池领域，用以提高锂电池的能量密度，提升锂电池的循环寿命性能。碳纳米管的长径比、碳纯度作为影响导电性的两个核心指标，直接决定了碳纳米管的产品性能，碳纳米管管径越细，长度越长，导电性能越好。天奈科技采用的纳米聚团流化床宏量制备碳纳米管技术工艺制备的碳纳米管呈现粉末状，因此被称为碳纳米管粉体。纳米聚团流化床宏量制备碳纳米管技术解决了碳纳米管无法连续化宏量制备生产的难题。制得的碳纳米管粉体具有管径小，比表面积高，纯度高等优点。

天奈科技碳纳米管粉体制备过程及技术优势

天奈科技制造碳纳米管粉体主要采取化学气相沉积法，其原理是在催化剂的作用下，使反应化合物中的碳分解出来，并在催化剂的作用下生长成为碳纳米管。

主要工序：

催化剂制备：核心步骤，根据需要制备不同类型催化剂，催化剂质量、性能直接影响产品质量。

碳纳米管粗粉制备：将催化剂放入反应器，将原料气按照比例、流速导入，高温条件生长。

粗粉纯化：不同产品不同纯化工序，高温氧化除无定型碳提纯、石墨化除粗粉中催化剂金属。

粉碎：纯粉置于粉碎机内粉碎制备分散性较好的碳纳米管粉体。

目前天奈科技掌握的纳米聚团流化床宏量制备碳纳米管技术优势主要体现在以下几个方面：

（1）流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应或液固相反应的反应器。流化床具有高效传质传热的特点，并具有生产效率高的显著特征。目前，流化床反应器已在化工、石油、冶金、核工业等部门得到广泛应用。公司已陆续建成多套不同代际、不同容积尺寸的流化床反应器群组，可以保证公司碳纳米管的产能处于世界领先地位。

（2）在保证生产效率高的前提下，碳纳米管流化床制备技术也能满足差异化碳纳米管的量产需求。公司采用的制备碳纳米管的方法，从催化剂加入，到裂解烷烃生长碳纳米管，再到碳纳米管产出，都有针对性的设计要求，可以实现碳纳米管制备单台反应器产量最大，同一型号碳纳米管产品的性能稳定和品质可控。

（3）公司具有生产碳纳米管用的流化床的设备设计能力。公司的流化床反应器已实现自动化控制，可以满足连续工业化生产的需求。关于流化床的温度、气压、气体流量和过程时间等核心工艺参数，都由公司按预先设定的程序执行和控制。反应器的连续工作的状态有系统性评估，以最大程度地保证连续稳定的生产，既保证产量最大产出，也保证产品品质稳定，实现对碳纳米管产品性能及成本的有效控制。

江苏天奈科技——国内碳纳米管龙头企业

江苏天奈科技股份有限公司成立于2011年，是一家致力于碳纳米管、石墨烯及其相关复合材料的研发、生产及应用性开发和销售的高新技术企业，公司产品包括碳纳米管粉体、碳纳米管导电浆料、石墨烯复合导电浆料、碳纳米管导电母粒等；商业化应用领域已包括锂电池、导电高分子复合材料、抗静电涂料、轮胎橡胶增强等。

作为最早成功商业化将碳纳米管通过浆料形式导入锂电池的企业之一，具有雄厚的产业经验和技术积累，经过十多年的发展，天奈科技已经推出了一系列碳纳米管导电浆料产品，打破了锂电池领域国外企业对导电剂产品的垄断，改变了原有材料依赖进口的局面。目前，公司在碳纳米管导电浆料领域的产能及出货量均为全国第一，居于行业龙头地位。2021年至2023年，公司碳纳米管导电浆料市场占有率分别为43.4%、40.3%和46.7%，在产销规模、客户结构、产品研发实力等方面处于行业领先地位。

2024年以来，天奈科技坚持稳健经营，继续加大研发投入，优化生产工艺，稳步推进生产建设，积极拓展市场下游应用，同时受益于下游新能源汽车行业、动力电池行业需求景气度走高，业绩逐季企稳上升。2024年上半年，公司实现营业收入 64,660.90万元，同比上升0.88%；归属于上市公司股东净利润11,551.06万元，同比上升28.52%；归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润为11,140.13万元，同比上升45.84%。

参考来源：

天奈科技官网，天奈科技上市招股书，天奈科技年度报告，中国粉体网

【寻找“中国好粉材”活动简介】

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（中国粉体网编辑整理/留白）

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