مقدمة
مادة الكربون الصلب للكتلة الحيوية هي مادة كربونية أساسية. تُستخرج من الكتلة الحيوية الطبيعية (مثل قشر الأرز والخشب). جوزة الهند تستخدم هذه العملية التحلل الحراري والكربنة في جو خامل. تتراوح درجة حرارته بين 500 و1200 درجة مئوية. يتميز في البداية بطبقات كربونية غير منتظمة وبنية نانوية المسامية للكربون الصلب. ولكنه عادةً ما يحتوي على شوائب. خصائصه الكيميائية السطحية غير مستقرة، وتوزيع حجم الجسيمات غير متساوٍ. لذلك، لا يمكن استخدامه مباشرةً في أنودات بطاريات الليثيوم/الصوديوم. ويحتاج إلى معالجة دقيقة لاحقًا.
في تصنيع مواد أنود الكربون الصلب، يُعدّ تحويل المواد الأولية السائبة أو الخشنة الحبيبات إلى مساحيق ميكرونية أمرًا بالغ الأهمية. تتطلب هذه المساحيق حجم جسيمات موحدًا، ونقاءً عاليًا للغاية، وشكلًا منتظمًا. شركة تشينغداو إيبك باودر ماشينري المحدودة شركة متخصصة في تصنيع معدات معالجة المساحيق. تتمتع الشركة بخبرة واسعة في أداء مختلف معدات معالجة المساحيق. مطحنة التصنيف الهوائي التي تنتجها مناسبة تمامًا لمعالجة سلائف الكربون الصلب للكتلة الحيوية.
لماذا تختار مطحنة تصنيف الهواء للمعالجة؟
تدمج مطحنة التصنيف الهوائي بين الطحن الميكانيكي بالصدمات والتصنيف الهوائي. يتوافق مبدأ عملها تمامًا مع متطلبات المعالجة الصارمة لمواد الكربون الصلبة. وتتميز بأربع مزايا رئيسية:
1. نقاء شديد: منع فعال للتلوث المعدني
تخضع مواد البطاريات لقيود صارمة فيما يتعلق بالشوائب المعدنية (مثل: الحديد، النيكل، والكروم). قد تُلحق هذه الشوائب ضررًا بالغًا بعمر البطارية وسلامتها.
ميزةيعتمد طحن ACM على تصادم الجسيمات مع بعضها البعض أو مع البطانة. لا يحتاج إلى وسائط طحن معدنية (مثل الكرات الفولاذية في مطحنة الكرات). هذا يمنع تلوث المعدن بشكل أساسي بسبب تآكل الوسائط.
2. التصنيف الدقيق: تحقيق توزيع ضيق لحجم الجسيمات
تحتاج أنودات الكربون الصلب إلى توزيع حجم جسيمات موحد وقابل للتحكم. تُقلل الجسيمات الدقيقة الزائدة من كفاءة الدورة الأولى وتزيد من التفاعلات الجانبية. كما أن كثرة الجسيمات الخشنة تؤثر على تجانس طلاء الأقطاب الكهربائية. أيون ينقل.
ميزة: يحتوي الجهاز على عجلة تصنيف ديناميكية مدمجة. بضبط السرعة، يُمكن التحكم بدقة في نعومة المنتج (D50، D97) آنيًا. تُفصل الجسيمات كبيرة الحجم وتُعاد إلى منطقة الطحن. هذا يضمن تفريغ الجسيمات المؤهلة فقط، ويضمن اتساقًا استثنائيًا بين كل دفعة.
3. المعالجة بدرجات حرارة منخفضة: الحفاظ على البنية الدقيقة
يرتبط الأداء الكهروكيميائي للكربون الصلب ارتباطًا وثيقًا ببنيته النانوية المسامية الفريدة غير المنظمة. قد تؤدي الحرارة الزائدة أثناء المعالجة إلى تغيير أو إتلاف هذه البنية الأساسية.
ميزةتُولّد مطحنة تصنيف الهواء كمية كبيرة من الهواء أثناء التشغيل. يُبدّد هذا الهواء حرارة الطحن بسرعة، ويحافظ على درجة حرارة منخفضة نسبيًا للنظام. وبالتالي، يُحافظ بفعالية على البنية المسامية الطبيعية لمادة الكربون الصلب الأولية.
4. تعديل الشكل: زيادة كثافة الصنبور
يمكن لتأثير واحتكاك تدفق الهواء عالي السرعة أن يُقلّم الحواف الحادة لجزيئات الكربون الصلبة، مما يجعل شكلها أكثر انتظامًا.
ميزة: يُساعد هذا التحسين في الشكل على زيادة كثافة الصنبور للمادة. أثناء تصنيع الأقطاب الكهربائية، يُمكن ملء المزيد من المواد النشطة لكل وحدة حجم. وهذا يُعزز في النهاية كثافة طاقة البطارية.
المبادئ التوجيهية للتطبيق العملي لـ ACM
للاستفادة الكاملة من إمكانات المعدات، ضع النقاط التالية في الاعتبار عند معالجة سلائف الكربون الصلب للكتلة الحيوية:
التحكم في رطوبة الأعلاف: جفف المادة الأولية حتى تصل نسبة الرطوبة إلى ≤5-8%. هذا يمنع التصاق المادة وانسداد المعدات، ويضمن استمرارية التشغيل.
تحسين تصنيف سرعة العجلة: حدد السرعة المثلى بناءً على حجم الجسيم المستهدف (مثلاً، D97 = 15 ميكرومتر، 20 ميكرومتر، 30 ميكرومتر). تساعد الاختبارات في تحديد هذه السرعة. عادةً ما تُنتج السرعات العالية منتجات أدق.
اختر الحلول المقاومة للتآكل: بالنسبة للمواد الخام شديدة الكشط والتي تحتوي على نسبة عالية من الرماد (على سبيل المثال، المواد الأولية القائمة على قشر الأرز)، استخدم مواد مقاومة للتآكل. كربيد التنغستن أو السيراميك خيارات جيدة. يمكن استخدامها لصنع بطانات ومكونات الطحن. هذا يقلل من خطر التلوث الناتج عن تآكل المعدات.
خاتمة
بالنظر إلى المستقبل، يتزايد الطلب على البطاريات في السوق. فهي تتطلب كثافة طاقة أعلى، وعمرًا أطول، وسلامة أفضل. وهذا يزيد من الحاجة إلى أنودات كربونية صلبة عالية الأداء ومنخفضة التكلفة. كما يفرض متطلبات أعلى فيما يتعلق بتماسك مادة الأنود ونقائها وكفاءة معالجتها.
تتميز مطحنة التصنيف الهوائي بالعديد من القدرات الأساسية، بما في ذلك منع التلوث، والتصنيف الدقيق، والمعالجة في درجات حرارة منخفضة، وتعديل الشكل. هذا يجعلها معدة أساسية لا غنى عنها في سلسلة صناعة الكربون الصلب للكتلة الحيوية. كما توفر دعمًا فنيًا موثوقًا به لتحسين الأداء العام لمنتج الأنود النهائي.
شركة تشينغداو إبيك لآلات المساحيق المحدودة تتمتع بخبرة فنية واسعة، وتلتزم بتقديم دعم شامل للعملاء حول العالم. تشمل خدماتها اختيار المعدات، وتصميم حلول العمليات، والتركيب، والتشغيل، وخدمة ما بعد البيع. تساعد الشركة عملاءها على تعظيم قيمة مشاريع الكربون الصلب الخاصة بهم. لمزيد من المعلومات حول مطاحن التصنيف الهوائي (الموديلات: إم جي دبليو إيه, إم جي دبليو دبليو, إم جي دبليو إل, م ج ل-و، و مختبر ACM)، لو سمحت اتصل بفريق Epic Powder.
