Zavedení
Prekurzor tvrdého uhlíku z biomasy je primární uhlíkový materiál. Získává se z přírodní biomasy (např. rýžových slupek, dřeva, kokos shell). Proces používá pyrolýza a karbonizace v inertní atmosféře. Teplotní rozsah je střední (500–1200 °C). Zpočátku má neuspořádané uhlíkové vrstvy a nanoporézní strukturu tvrdého uhlíku. Obvykle však obsahuje nečistoty. Jeho povrchové chemické vlastnosti jsou nestabilní. Distribuce velikosti částic je nerovnoměrná. Proto jej nelze použít přímo pro anody lithiových/sodíkových baterií. Vyžaduje následné jemné zpracování.
V industrializaci tvrdých uhlíkových anodových materiálů je zpracování objemových nebo hrubozrnných prekurzorů na mikronové prášky klíčové. Tyto prášky potřebují jednotnou velikost částic, extrémně vysokou čistotu a pravidelnou morfologii. Qingdao Epic Powder Machinery Co., Ltd. je profesionální výrobce zařízení pro zpracování prášku. Má důkladné znalosti o výkonu různých zařízení pro zpracování prášku. Vyráběný vzduchový třídič je velmi vhodný pro zpracování prekurzorů tvrdého uhlíku z biomasy.
Proč si pro zpracování vybrat třídicí mlýn s tlakovým vzduchem?
Vzduchový třídič integruje mechanické mletí nárazem a třídění vzduchem. Jeho pracovní princip dokonale odpovídá přísným požadavkům na zpracování tvrdých uhlíkových materiálů. Má čtyři klíčové výhody:
1. Extrémní čistota: účinná prevence kontaminace kovy
Materiály baterií mají přísné limity na kovové nečistoty (např. Fe, Ni, Cr). Tyto nečistoty mohou vážně poškodit životnost a bezpečnost baterie.
VýhodaACM mele na základě srážek částic s částicemi nebo částic s vložkou. Nepotřebuje kovová mlecí média (např. ocelové kuličky v kulovém mlýně). Tím se zásadně zabraňuje kontaminaci kovů opotřebením média.
2. Přesná klasifikace: dosažení úzkého rozdělení velikosti částic
Tvrdé uhlíkové anody vyžadují vysoce rovnoměrné a kontrolovatelné rozložení velikosti částic (PSD). Nadměrné množství jemných částic snižuje účinnost prvního cyklu a zvyšuje vedlejší reakce. Příliš mnoho hrubých částic ovlivňuje rovnoměrnost povlaku elektrody a ion doprava.
Výhoda: Zařízení má vestavěné dynamické třídicí kolo. Nastavením rychlosti lze v reálném čase a přesně řídit jemnost produktu (D50, D97). Nadměrné částice jsou oddělovány a vraceny do mlecí zóny. Tím je zajištěno, že jsou vypouštěny pouze kvalifikované částice. Zaručuje se výjimečná konzistence mezi jednotlivými dávkami.
3. Zpracování za nízkých teplot: zachování jemné mikrostruktury
Elektrochemický výkon tvrdého uhlíku je úzce spjat s jeho jedinečnou neuspořádanou nanoporézní strukturou. Nadměrné teplo během zpracování může tuto kritickou strukturu změnit nebo poškodit.
VýhodaVzduchový třídič mlýn generuje během provozu velké množství vzduchu. Tento vzduch rychle odvádí teplo z mletí. Udržuje systém na relativně nízké teplotě. Tím účinně zachovává inherentní porézní strukturu prekurzoru tvrdého uhlíku.
4. Modifikace morfologie: zvýšení hustoty tappingu
Náraz a tření proudícího vzduchu s vysokou rychlostí může „ořezat“ ostré hrany tvrdých uhlíkových částic. Díky tomu je jejich morfologie pravidelnější.
Výhoda: Tato optimalizace morfologie pomáhá zvýšit hustotu materiálu po sesání. Během výroby elektrody lze na jednotku objemu naplnit více aktivního materiálu. To v konečném důsledku zvyšuje energetickou hustotu baterie.
Praktické aplikační pokyny ACM
Abyste plně využili potenciál zařízení, zvažte při zpracování prekurzorů tvrdého uhlíku z biomasy tyto body:
Kontrola vlhkosti krmiva: Sušte prekurzor na obsah vlhkosti ≤5,81 TP3T. Tím se zabrání přilnutí materiálu a ucpání zařízení. Zajistí se nepřetržitý provoz.
Optimalizace rychlosti klasifikačního kola: Určete optimální rychlost na základě cílové velikosti částic (např. D97 = 15 μm, 20 μm, 30 μm). S nalezením této rychlosti mohou pomoci testy. Vyšší rychlosti obvykle vedou k jemnějším produktům.
Vyberte řešení odolná proti opotřebení: U vysoce abrazivních surovin s vysokým obsahem popela (např. prekurzory na bázi rýžových slupek) použijte materiály odolné proti opotřebení. Karbid wolframu nebo keramika jsou dobrou volbou. Mohou se z nich vyrábět vložky a brusné komponenty. Tím se minimalizuje riziko kontaminace opotřebením zařízení.
Závěr
Do budoucna rostou poptávky trhu po bateriích. Potřebují vyšší energetickou hustotu, delší životnost a lepší bezpečnost. To zvyšuje potřebu vysoce výkonných a levných anod z tvrdého uhlíku. Klade to také vyšší požadavky na konzistenci, čistotu a efektivitu zpracování materiálu anody.
Vzduchový třídič má mnoho klíčových funkcí. Patří mezi ně prevence kontaminace, přesná klasifikace, nízkoteplotní zpracování a modifikace morfologie. Díky tomu je nepostradatelným klíčovým zařízením v řetězci průmyslu biomasy s tvrdým uhlíkem. Poskytuje spolehlivou technickou podporu pro zlepšení celkového výkonu konečného anodového produktu.
Qingdao Epic Powder Machinery Co., Ltd. má hluboké technické znalosti. Zavázala se poskytovat komplexní podporu zákazníkům po celém světě. Služby zahrnují výběr zařízení, návrh procesních řešení, instalaci, uvedení do provozu a poprodejní servis. Pomáhá zákazníkům maximalizovat hodnotu jejich projektů s tvrdým uhlíkem. Více informací o našich vzduchových třídičích mlýnů (modely: MJW-A, MJW-W, MJW-L, MJL-Wa ACM-lab), prosím kontaktujte tým Epic Powder.
