Introduzione
Il precursore di carbonio duro della biomassa è un materiale primario di carbonio. Si ottiene dalla biomassa naturale (ad esempio, lolla di riso, legno, noce di cocco shell). Il processo utilizza pirolisi e carbonizzazione in atmosfera inerte. L'intervallo di temperatura è medio (500–1200 °C). Inizialmente presenta strati di carbonio disordinati e una struttura nanoporosa tipica del carbonio duro. Tuttavia, di solito contiene impurità. Le sue proprietà chimiche superficiali sono instabili. La distribuzione granulometrica non è uniforme. Pertanto, non può essere utilizzato direttamente per anodi di batterie al litio/sodio. Richiede una successiva lavorazione accurata.
Nell'industrializzazione di materiali anodici in carbonio duro, è fondamentale trasformare precursori in massa o a grana grossa in polveri di dimensioni micrometriche. Queste polveri richiedono granulometria uniforme, purezza estremamente elevata e morfologia regolare. Qingdao Epic Powder Machinery Co, Ltd. è un produttore professionale di apparecchiature per la lavorazione delle polveri. Possiede una conoscenza approfondita delle prestazioni di diverse apparecchiature per la lavorazione delle polveri. Il mulino classificatore ad aria che produce è particolarmente adatto alla lavorazione di precursori di carbonio duro da biomassa.
Perché scegliere un mulino classificatore ad aria per la lavorazione?
Il mulino classificatore ad aria integra la macinazione a impatto meccanico e la classificazione ad aria. Il suo principio di funzionamento si allinea perfettamente ai rigorosi requisiti di lavorazione dei materiali in carbonio duro. Presenta quattro vantaggi chiave:
1. Purezza estrema: prevenzione efficace della contaminazione da metalli
I materiali delle batterie presentano limiti rigorosi per quanto riguarda le impurità metalliche (ad esempio, Fe, Ni, Cr). Queste impurità possono compromettere gravemente la durata e la sicurezza della batteria.
Vantaggio: L'ACM macina in base alla collisione tra particelle o tra particelle e rivestimento. Non necessita di mezzi di macinazione metallici (ad esempio, sfere d'acciaio in un mulino a sfere). Questo previene sostanzialmente la contaminazione metallica dovuta all'usura dei mezzi.
2. Classificazione precisa: raggiungimento di una distribuzione granulometrica ristretta
Gli anodi in carbonio duro necessitano di una distribuzione granulometrica (PSD) altamente uniforme e controllabile. Un eccesso di particelle fini riduce l'efficienza del primo ciclo e aumenta le reazioni collaterali. Troppe particelle grossolane compromettono l'uniformità del rivestimento dell'elettrodo e ione trasporto.
Vantaggio: L'apparecchiatura è dotata di una ruota di classificazione dinamica integrata. Regolando la velocità, è possibile controllare la finezza del prodotto (D50, D97) in tempo reale e con precisione. Le particelle di grandi dimensioni vengono separate e reintrodotte nella zona di macinazione. Ciò garantisce che vengano scaricate solo particelle qualificate e garantisce un'eccezionale uniformità tra i lotti.
3. Lavorazione a bassa temperatura: preservazione della delicata microstruttura
Le prestazioni elettrochimiche del carbonio duro sono strettamente legate alla sua esclusiva struttura nanoporosa e disordinata. Un calore eccessivo durante la lavorazione può alterare o danneggiare questa struttura critica.
Vantaggio: Il mulino classificatore ad aria genera un grande volume d'aria durante il funzionamento. Quest'aria assorbe rapidamente il calore dalla macinazione. Mantiene il sistema a una temperatura relativamente bassa. In questo modo, preserva efficacemente la struttura porosa intrinseca del precursore di carbonio duro.
4. Modifica della morfologia: aumento della densità dei rubinetti
L'impatto e l'attrito del flusso d'aria ad alta velocità possono "rifilare" i bordi taglienti delle particelle di carbonio duro, rendendone la morfologia più regolare.
Vantaggio: Questa ottimizzazione morfologica contribuisce ad aumentare la densità di materiale. Durante la fabbricazione degli elettrodi, è possibile riempire più materiale attivo per unità di volume. Questo, in definitiva, aumenta la densità energetica della batteria.
Linee guida per l'applicazione pratica dell'ACM
Per sfruttare appieno il potenziale dell'attrezzatura, quando si elaborano i precursori di carbonio duro della biomassa, è opportuno tenere presente quanto segue:
Controllo dell'umidità del mangime: Essiccare il precursore fino a un contenuto di umidità ≤5-8%. Questo previene l'adesione del materiale e l'intasamento delle apparecchiature. Garantisce un funzionamento continuo.
Ottimizza la velocità della ruota di classificazione: Determinare la velocità ottimale in base alla dimensione delle particelle target (ad esempio, D97 = 15 μm, 20 μm, 30 μm). I test possono aiutare a trovare questa velocità. Velocità più elevate generalmente producono prodotti più fini.
Selezionare soluzioni resistenti all'usura: Per materie prime altamente abrasive con elevato contenuto di ceneri (ad esempio precursori a base di lolla di riso), utilizzare materiali resistenti all'usura. Carburo di tungsteno o la ceramica sono ottime scelte. Possono essere impiegati per la realizzazione di rivestimenti e componenti di macinazione. Ciò riduce al minimo il rischio di contaminazione dovuta all'usura delle apparecchiature.
Conclusione
Guardando al futuro, la domanda di batterie da parte del mercato è in aumento. Queste richiedono una maggiore densità energetica, una maggiore durata e una maggiore sicurezza. Ciò aumenta la necessità di anodi in carbonio duro ad alte prestazioni e a basso costo. Impone inoltre requisiti più elevati in termini di consistenza, purezza ed efficienza di lavorazione del materiale anodico.
Il mulino classificatore ad aria presenta numerose funzionalità fondamentali, tra cui la prevenzione della contaminazione, la classificazione precisa, la lavorazione a bassa temperatura e la modifica della morfologia. Queste caratteristiche lo rendono un'apparecchiatura chiave indispensabile nella filiera del carbone duro da biomassa. Fornisce un supporto tecnico affidabile per migliorare le prestazioni complessive dell'anodo finale.
Azienda: Qingdao Epic Powder Machinery Co., Ltd. vanta una profonda competenza tecnica. Si impegna a fornire un supporto completo ai clienti globali. I servizi includono la selezione delle apparecchiature, la progettazione di soluzioni di processo, l'installazione, la messa in servizio e l'assistenza post-vendita. Aiuta i clienti a massimizzare il valore dei loro progetti di trattamento del carbonio duro. Per maggiori informazioni sui nostri mulini classificatori ad aria (modelli: MJW-A, MJW-W, MJW-L, MJL-W, E Laboratorio ACM), Per favore contattare il team Epic Powder.
