Введение
Биомасса – это твердый углеродный прекурсор, являющийся первичным углеродным материалом. Его получают из природной биомассы (например, рисовой шелухи, древесины, кокос Оболочка). Процесс использует пиролиз и карбонизация в инертной атмосфере. Диапазон температур средний (500–1200 °C). Изначально имеет разупорядоченные углеродные слои и нанопористую структуру твёрдого углерода. Однако обычно содержит примеси. Его поверхностные химические свойства нестабильны. Распределение частиц по размерам неравномерно. Поэтому его нельзя использовать непосредственно для изготовления анодов литий-натриевых аккумуляторов. Он требует тонкой последующей обработки.
В процессе индустриализации производства твёрдых углеродных анодных материалов решающее значение имеет переработка крупнозернистых или крупнозернистых прекурсоров в микронные порошки. Эти порошки должны обладать однородной гранулометрией, исключительно высокой чистотой и правильной морфологией. Циндаоская компания Epic Powder Machinery Co, Ltd. Компания является профессиональным производителем оборудования для обработки порошков. Компания досконально разбирается в производительности различных видов оборудования для обработки порошков. Производимая ею мельница-сепаратор с воздушным сепаратором идеально подходит для переработки прекурсоров твердого углерода из биомассы.
Почему стоит выбрать мельницу с воздушным сепаратором для переработки?
Воздушная классификаторная мельница сочетает в себе механическое ударное измельчение и воздушную классификацию. Принцип её работы идеально соответствует строгим требованиям к обработке твёрдых углеродистых материалов. Она обладает четырьмя ключевыми преимуществами:
1. Исключительная чистота: эффективное предотвращение загрязнения металлами
В материалах аккумуляторов действуют строгие ограничения по содержанию металлических примесей (например, Fe, Ni, Cr). Эти примеси могут серьёзно снизить срок службы аккумулятора и снизить его безопасность.
Преимущество: ACM измельчает частицы друг о друга или о подкладку. Металлические мелющие тела (например, стальные шары в шаровой мельнице) не требуются. Это принципиально предотвращает попадание металлических частиц в результате износа.
2. Точная классификация: достижение узкого распределения размеров частиц
Для твёрдых углеродных анодов требуется высокооднородное и контролируемое распределение размера частиц (РЧР). Избыток мелких частиц снижает эффективность первого цикла и увеличивает побочные реакции. Слишком большое количество крупных частиц влияет на равномерность покрытия электрода и ион транспорт.
Преимущество: Оборудование оснащено встроенным динамическим классифицирующим колесом. Регулируя скорость, можно точно контролировать тонкость помола продукта (D50, D97) в режиме реального времени. Крупные частицы отделяются и возвращаются в зону измельчения. Это обеспечивает выгрузку только качественных частиц. Это гарантирует исключительную однородность от партии к партии.
3. Низкотемпературная обработка: сохранение тонкой микроструктуры
Электрохимические свойства твёрдого углерода тесно связаны с его уникальной неупорядоченной нанопористой структурой. Чрезмерный нагрев во время обработки может изменить или повредить эту критически важную структуру.
Преимущество: Воздушный сепаратор генерирует большой объём воздуха во время работы. Этот воздух быстро отводит тепло, возникающее при измельчении. Он поддерживает относительно низкую температуру системы. Таким образом, эффективно сохраняется пористая структура, присущая твердому углеродному прекурсору.
4. Изменение морфологии: увеличение плотности наложения
Удар и трение высокоскоростного воздушного потока могут «обрезать» острые края твёрдых углеродных частиц. Это делает их морфологию более упорядоченной.
Преимущество: Оптимизация морфологии позволяет увеличить плотность материала. При изготовлении электродов можно заполнить больше активного материала на единицу объёма. Это в конечном итоге повышает плотность энергии аккумулятора.
Практические рекомендации по применению ACM
Чтобы в полной мере использовать потенциал оборудования, при переработке прекурсоров твердого углерода из биомассы следует учитывать следующие моменты:
Контроль влажности корма: Высушите прекурсор до влажности ≤5-8%. Это предотвращает слипание материала и засорение оборудования. Обеспечивает непрерывную работу.
Оптимизация скорости сортировочного колеса: Определите оптимальную скорость в зависимости от размера частиц (например, D97 = 15 мкм, 20 мкм, 30 мкм). Экспериментальный подход поможет определить эту скорость. Более высокие скорости, как правило, позволяют получать более мелкие продукты.
Выберите износостойкие решения: Для высокоабразивного сырья с высоким содержанием золы (например, прекурсоров на основе рисовой шелухи) используйте износостойкие материалы. Карбид вольфрама или керамика — хороший выбор. Из них можно изготавливать футеровки и шлифовальные элементы. Это минимизирует риск загрязнения, вызванного износом оборудования.
Заключение
Заглядывая в будущее, можно сказать, что требования рынка к аккумуляторам растут. Им требуется более высокая плотность энергии, более длительный срок службы и более высокая безопасность. Это увеличивает потребность в высокопроизводительных и недорогих твёрдых углеродных анодах. Кроме того, предъявляются более высокие требования к однородности, чистоте и эффективности обработки анодного материала.
Воздушный сепаратор обладает множеством основных функций. К ним относятся предотвращение загрязнений, точная классификация, низкотемпературная обработка и изменение морфологии. Это делает его незаменимым ключевым оборудованием в цепочке производства твёрдого углерода из биомассы. Он обеспечивает надёжную техническую поддержку для повышения общей производительности конечного анодного продукта.
Циндаоская компания по производству порошкового оборудования Epic Powder Machinery Co., Ltd. Обладает глубокими техническими знаниями и опытом. Компания стремится оказывать комплексную поддержку клиентам по всему миру. Услуги включают в себя подбор оборудования, разработку технологических решений, монтаж, пусконаладку и послепродажное обслуживание. Компания помогает клиентам максимально эффективно использовать свои проекты по переработке твёрдого углерода. Подробнее о наших воздушных сепараторах (модели: MJW-A, MJW-W, MJW-L, MJL-W, и ACM-лаборатория), пожалуйста свяжитесь с командой Epic Powder.
