مقدمه
پیش‌ساز کربن سخت زیست‌توده، یک ماده کربنی اولیه است. این ماده از زیست‌توده طبیعی (مثلاً پوسته برنج، چوب، نارگیل پوسته). این فرآیند از پیرولیز و کربنیزاسیون تحت اتمسفر خنثی. محدوده دمایی متوسط (500 تا 1200 درجه سانتیگراد) است. در ابتدا دارای لایه‌های کربن نامنظم و ساختار نانو متخلخل کربن سخت است. اما معمولاً حاوی ناخالصی است. خواص شیمیایی سطح آن ناپایدار است. توزیع اندازه ذرات ناهموار است. بنابراین نمی‌توان آن را مستقیماً برای آندهای باتری لیتیوم/سدیم استفاده کرد. به پردازش دقیق بعدی نیاز دارد.
در صنعتی‌سازی مواد آند کربنی سخت، فرآوری پیش‌ماده‌های حجیم یا دانه‌درشت به پودرهای میکرونی بسیار مهم است. این پودرها به اندازه ذرات یکنواخت، خلوص بسیار بالا و مورفولوژی منظم نیاز دارند. شرکت ماشین آلات پودر اپیک چینگدائو، آموزشی ویبولیتین یک تولیدکننده حرفه‌ای تجهیزات فرآوری پودر است. این شرکت درک کاملی از عملکرد تجهیزات مختلف فرآوری پودر دارد. آسیاب طبقه‌بندی کننده هوایی که تولید می‌کند برای فرآوری پیش‌سازهای کربن سخت زیست توده بسیار مناسب است.
چرا یک آسیاب طبقه بندی کننده هوا را برای پردازش انتخاب کنیم؟
آسیاب طبقه‌بندی کننده هوا، سنگ‌زنی ضربه‌ای مکانیکی و طبقه‌بندی هوا را با هم ادغام می‌کند. اصول کار آن کاملاً با الزامات سختگیرانه فرآوری مواد کربنی سخت مطابقت دارد. این آسیاب چهار مزیت کلیدی دارد:
۱. خلوص بسیار بالا: جلوگیری موثر از آلودگی فلزی
مواد باتری محدودیت‌های سختگیرانه‌ای در مورد ناخالصی‌های فلزی (مثلاً آهن، نیکل، کروم) دارند. این ناخالصی‌ها می‌توانند به شدت به عمر چرخه باتری و ایمنی آن آسیب بزنند.
مزیتآسیاب ACM بر اساس برخورد ذره به ذره یا ذره به آستر عمل می‌کند. این آسیاب نیازی به واسطه‌های آسیاب فلزی (مثلاً گلوله‌های فولادی در آسیاب گلوله‌ای) ندارد. این امر اساساً از آلودگی فلزی ناشی از سایش واسطه‌ها جلوگیری می‌کند.
۲. طبقه‌بندی دقیق: دستیابی به توزیع اندازه ذرات باریک
آندهای کربن سخت به توزیع اندازه ذرات (PSD) بسیار یکنواخت و قابل کنترل نیاز دارند. ذرات ریز بیش از حد، راندمان چرخه اول را کاهش داده و واکنش‌های جانبی را افزایش می‌دهند. ذرات درشت زیاد بر یکنواختی پوشش الکترود تأثیر می‌گذارند و یون حمل و نقل.
مزیت: این دستگاه دارای یک چرخ طبقه‌بندی پویای داخلی است. با تنظیم سرعت، می‌تواند ظرافت محصول (D50، D97) را به صورت لحظه‌ای و دقیق کنترل کند. ذرات بزرگ جدا شده و به منطقه آسیاب بازگردانده می‌شوند. این امر تضمین می‌کند که فقط ذرات واجد شرایط تخلیه می‌شوند. این امر ثبات استثنایی دسته به دسته را تضمین می‌کند.
۳. پردازش در دمای پایین: حفظ ریزساختار ظریف
عملکرد الکتروشیمیایی کربن سخت ارتباط نزدیکی با ساختار نانو متخلخل بی‌نظم و منحصر به فرد آن دارد. گرمای بیش از حد در طول پردازش ممکن است این ساختار حیاتی را تغییر داده یا به آن آسیب برساند.
مزیتآسیاب طبقه‌بندی کننده هوا در حین کار حجم زیادی هوا تولید می‌کند. این هوا به سرعت گرمای حاصل از آسیاب کردن را از بین می‌برد. این سیستم را در دمای نسبتاً پایینی نگه می‌دارد. بنابراین، به طور مؤثر ساختار متخلخل ذاتی پیش ماده کربن سخت را حفظ می‌کند.
۴. اصلاح مورفولوژی: افزایش چگالی ضربه
ضربه و اصطکاک جریان هوای پرسرعت می‌تواند لبه‌های تیز ذرات کربن سخت را «تراشیده» کند. این امر باعث منظم‌تر شدن مورفولوژی آنها می‌شود.
مزیت: این بهینه‌سازی مورفولوژی به افزایش چگالی ضربه‌ای ماده کمک می‌کند. در طول ساخت الکترود، می‌توان مواد فعال بیشتری را در واحد حجم پر کرد. این در نهایت چگالی انرژی باتری را افزایش می‌دهد.
دستورالعمل‌های کاربردی ACM
برای بهره‌برداری کامل از پتانسیل تجهیزات، هنگام پردازش پیش‌سازهای کربن سخت زیست‌توده، این نکات را در نظر بگیرید:
کنترل رطوبت خوراک: پیش ماده را تا رسیدن به رطوبت ≤5-8% خشک کنید. این کار از چسبندگی مواد و گرفتگی تجهیزات جلوگیری می‌کند و عملکرد مداوم را تضمین می‌کند.
سرعت چرخ طبقه بندی را بهینه کنید: سرعت بهینه را بر اساس اندازه ذرات هدف تعیین کنید (مثلاً D97=15μm، 20μm، 30μm). آزمایش‌ها می‌توانند به یافتن این سرعت کمک کنند. سرعت‌های بالاتر عموماً محصولات ریزتری را به همراه دارند.
انتخاب راهکارهای مقاوم در برابر سایش: برای مواد اولیه بسیار ساینده با محتوای خاکستر بالا (به عنوان مثال، پیش ماده‌های مبتنی بر پوسته برنج)، از مواد مقاوم در برابر سایش استفاده کنید. کاربید تنگستن یا سرامیک انتخاب‌های خوبی هستند. آنها می‌توانند آسترها و اجزای سنگ‌زنی را بسازند. این امر خطر آلودگی ناشی از سایش تجهیزات را به حداقل می‌رساند.
نتیجه
با نگاهی به آینده، تقاضای بازار برای باتری‌ها رو به افزایش است. آنها به چگالی انرژی بالاتر، طول عمر چرخه‌ای طولانی‌تر و ایمنی بهتر نیاز دارند. این امر نیاز به آندهای کربن سخت با کارایی بالا و هزینه کم را افزایش می‌دهد. همچنین الزامات بالاتری را در مورد ثبات مواد آند، خلوص و راندمان پردازش اعمال می‌کند.
آسیاب طبقه‌بندی کننده هوا قابلیت‌های اصلی بسیاری دارد. این قابلیت‌ها شامل جلوگیری از آلودگی، طبقه‌بندی دقیق، پردازش در دمای پایین و اصلاح مورفولوژی می‌شود. این قابلیت‌ها، آن را به یک تجهیز کلیدی ضروری در زنجیره صنعت کربن سخت زیست توده تبدیل می‌کند. این دستگاه پشتیبانی فنی قابل اعتمادی را برای بهبود عملکرد کلی محصول نهایی آند فراهم می‌کند.
Qingdao Epic Powder Machinery Co., Ltd. دارای تخصص فنی عمیقی است. این شرکت متعهد به ارائه پشتیبانی جامع به مشتریان جهانی است. خدمات شامل انتخاب تجهیزات، طراحی راه‌حل فرآیند، نصب، راه‌اندازی و خدمات پس از فروش می‌شود. این شرکت به مشتریان کمک می‌کند تا ارزش پروژه‌های کربن سخت خود را به حداکثر برسانند. برای اطلاعات بیشتر در مورد آسیاب‌های طبقه‌بندی هوای ما (مدل‌ها: MJW-A, MJW-W, MJW-L, MJL-W، و آزمایشگاه ACM) ، لطفا با تیم اپیک پودر تماس بگیرید.
