導入
バイオマスハードカーボン前駆体は、一次炭素材料です。天然バイオマス（例：米の殻、木材、 ココナッツ シェル）。このプロセスでは 熱分解 不活性雰囲気下で炭化処理されます。温度範囲は中温（500～1200℃）です。初期状態では、ハードカーボン特有の無秩序な炭素層とナノポーラス構造を有しますが、通常は不純物を含みます。表面の化学的性質は不安定で、粒度分布も不均一です。そのため、リチウム/ナトリウム電池の負極に直接使用することはできず、後工程で微細な処理が必要となります。
ハードカーボンアノード材料の工業化においては、バルクまたは粗粒の前駆体をミクロンサイズの粉末に加工することが極めて重要です。これらの粉末には、均一な粒子サイズ、極めて高い純度、そして規則的な形態が求められます。 青島エピック粉体機械株式会社 は粉体処理装置の専門メーカーです。各種粉体処理装置の性能を熟知しており、同社が製造する空気分級ミルは、バイオマス由来のハードカーボン前駆体の処理に非常に適しています。
処理に空気分級ミルを選択する理由は何ですか?
空気分級ミルは、機械的衝撃粉砕と空気分級を統合したものであり、その動作原理は、硬質炭素材料の厳しい処理要件に完全に適合しています。4つの主な利点があります。
1. 極めて高い純度：金属汚染を効果的に防止
バッテリー材料には、金属不純物（例：Fe、Ni、Cr）に関する厳しい制限があります。これらの不純物は、バッテリーのサイクル寿命と安全性に深刻な悪影響を及ぼす可能性があります。
アドバンテージACMは粒子同士または粒子とライナーの衝突に基づいて粉砕を行います。金属粉砕媒体（例えば、ボールミルの鋼球）を必要としません。これにより、媒体の摩耗による金属汚染を根本的に防ぎます。
2. 精密分級：狭い粒度分布を実現
ハードカーボンアノードには、極めて均一で制御可能な粒度分布（PSD）が必要です。微粒子が多すぎると、初回サイクル効率が低下し、副反応が増加します。粗粒子が多すぎると、電極コーティングの均一性が低下します。 イオン 輸送。
アドバンテージ： 本装置には動的分級ホイールが内蔵されており、速度を調整することで、製品の粒度（D50、D97）をリアルタイムかつ正確に制御できます。大きすぎる粒子は分離され、粉砕ゾーンに戻されます。これにより、適切な粒子のみが排出され、バッチ間の優れた均一性を保証します。
3. 低温処理：繊細な微細構造を維持
ハードカーボンの電気化学的性能は、その独特の無秩序なナノ多孔質構造と密接に関連しています。加工中に過剰な熱を加えると、この重要な構造が変化したり損傷したりする可能性があります。
アドバンテージ空気分級ミルは運転中に大量の空気を発生させます。この空気は粉砕時の熱を素早く奪い、システム全体を比較的低温に保ちます。これにより、硬質炭素前駆体の本来の多孔質構造が効果的に維持されます。
4. 形態の改質：タップ密度の増加
高速気流の衝撃と摩擦により、硬質炭素粒子の鋭い角が「削ぎ落とされる」ため、粒子の形状がより均一になります。
アドバンテージ： この形態最適化により、材料のタップ密度が向上します。電極製造時に、単位体積あたりに充填できる活物質の量を増やすことができます。これにより、最終的に電池のエネルギー密度が向上します。
ACMの実践的な応用ガイドライン
装置の潜在能力を最大限に活用するには、バイオマスハードカーボン前駆体を処理する際に次の点を考慮してください。
飼料水分を制御する: 前駆体を水分含有量≤5-8%まで乾燥させます。これにより、材料の付着や装置の詰まりを防ぎ、連続運転が可能になります。
分類ホイールの速度を最適化します。 目標粒子径（例：D97=15μm、20μm、30μm）に基づいて最適な速度を決定します。試験を行うことで最適な速度を見つけることができます。一般的に、速度が高いほど、より細かい粒子が得られます。
耐摩耗性ソリューションを選択してください: 灰分含有量が高く、研磨性の高い原材料（例：籾殻ベースの前駆体）の場合は、耐摩耗性材料を使用します。 炭化タングステン またはセラミックは良い選択肢です。ライナーや研削部品の製造に使用できます。これにより、機器の摩耗による汚染のリスクを最小限に抑えることができます。
結論
今後、バッテリーに対する市場の需要は高まり、より高いエネルギー密度、より長いサイクル寿命、そしてより優れた安全性が求められます。そのため、高性能で低コストのハードカーボンアノードの必要性が高まっています。また、アノード材料の一貫性、純度、そして処理効率に対する要求も高まっています。
空気分級ミルは、汚染防止、精密分級、低温処理、形態改質など、多くのコア機能を備えています。これらの機能により、バイオマスハードカーボン産業チェーンにおいて不可欠な主要設備となっています。最終的な陽極製品の全体的な性能向上に、信頼性の高い技術サポートを提供します。
青島エピックパウダー機械株式会社 は深い技術的専門知識を有しています。世界中のお客様に包括的なサポートを提供することに尽力しています。サービスには、機器の選定、プロセスソリューションの設計、設置、試運転、アフターサービスなどが含まれます。お客様のハードカーボンプロジェクトの価値最大化を支援します。当社のエアクラシファイアミル（モデル： MJW-A, MJW-W, MJW-L, MJL-W、 そして ACMラボ）、 お願いします Epic Powder チームにお問い合わせください。
