Интелигентна двумощна центробежна перлиста мелница Yushun: Решаване на проблема със смилането на силициев-въглероден анод, позволяващ висок-надграждане на литий

Тъй като изискванията за енергийна плътност и жизнен цикъл на литиевата батерия, наложени от новите енергийни превозни средства и системи за съхранение на енергия, продължават да нарастват, силициевите -въглеродни анодни материали, поради техните изключителни електрохимични свойства, се превърнаха в основна посока за итеративно надграждане на анодни материали за литиеви батерии.

Енергийната плътност, жизненият цикъл и бързото зареждане на литиевите батерии се определят основно от избора на материали за отрицателни електроди. Теоретичният специфичен капацитет на традиционните графитни отрицателни електроди е само 372 mAh/g, което е близо до лимита на производителността и не може да отговори на изискванията за висока енергийна плътност на литиеви батерии от висок клас. Въпреки това, появата на силициеви -въглеродни отрицателни електродни материали напълно наруши това ограничение и се превърна в ключова точка за пробив в технологията на литиевите батерии!

1. Множител на енергийната плътност

Теоретичният специфичен капацитет на силиция е 4200 mAh/g, което е повече от 10 пъти повече от традиционния графитен анод. Силициево-въглеродният анод, образуван чрез комбиниране на силиций с въглеродни материали, може значително да увеличи енергийната плътност на литиевите батерии - литиевите батерии, използващи силициево-въглеродни аноди, могат да постигнат енергийна плътност от над 350 Wh/kg, което е с 20% до 50% по-високо от това на традиционните графитни анодни батерии. Той може ефективно да разшири гамата от нови енергийни превозни средства и да подобри капацитета за съхранение на устройствата за съхранение на енергия. Той е основният компонент на батерийната система от висок-никел + отрицателен-базиран електрод на базата на силиций-и също така е ключовият съвместим материал за постигане на ултра{15}}висока енергийна плътност от над 500 Wh/kg във всички-твърди-батерии.

2. "Стабилизатор" за изпълнение на цикъла

По време на процеса на зареждане и разреждане, силициевите материали ще претърпят 300%-400% обемно разширение, което може лесно да причини разпрашаване на частици и многократно разкъсване на SEI филма, като по този начин съкращава живота на батерията. Силициево-въглеродната композитна технология, чрез покриване на силициеви частици с въглеродна матрица (като графит, твърд въглерод и т.н.), може ефективно да буферира обемното разширение и същевременно да изгради стабилна проводяща мрежа, увеличавайки живота на цикъла на силициев-въглеродния отрицателен електрод над 1200 пъти и намалявайки скоростта на разширение до под 3%, отговаряйки на изискванията за дългосрочна стабилна работа на захранващи батерии и батерии за съхранение на енергия.

3. „Разходно{0}}ефективен избор“ за индустриално развитие

Силицият е вторият най-разпространен елемент в земната кора, широко разпространен и с ниска цена. В сравнение с други нови материали за отрицателни електроди, силициево-въглеродните отрицателни електроди имат предимства както с висока производителност, така и с ниска цена и са съвместими с технология за бързо-зареждане. Понастоящем силициево-въглеродните отрицателни електроди постепенно се прилагат в потребителската електроника, захранващите батерии и полетата за съхранение на енергия, превръщайки се в основно направление за надграждане на литиево-йонни батерии.

Традиционно оборудване за смилане: Основното препятствие за индустриализацията на силициеви-въглеродни анодни материали. Настоящият основен процес на подготовка за силициеви-въглеродни аноди е мокро ултрафино смилане. Обаче традиционното оборудване за смилане (като обикновени пясъчни мелници, механични топкови мелници и т.н.) е ограничено от техния структурен дизайн и не може да отговори на изискванията за смилане на силициеви-въглеродни аноди, които са в „нанометров-мащаб, силно еднородни, без примеси и високоефективни“.

Интелигентната двумощна центробежна мелница за мъниста Yushun е специално проектирана за приготвяне на наноматериали от висок клас. Обръщайки внимание на основните болезнени точки при смилането на силициеви-въглеродни аноди, той възприема основната технология на „независимо задвижване с двойно-захранване + изцяло-керамична структура + интелигентно прецизно управление“, за да създаде специално и персонализирано решение.

1. Независимо задвижване с двойна мощност, постигащо ефективно нано{0}}смилане

Оборудването приема дизайн с двойна-захранване с отделно задвижване за главното задвижване и сепаратора. Главното задвижване е отговорно за осигуряването на силна сила на смилане, докато независимото задвижване на сепаратора позволява ефективно разделяне на материалите и смилащата среда. Този дизайн прекъсва пречките за ефективност на традиционното оборудване, което интегрира "смилане и разделяне". Този дизайн кара материалите в камерата за смилане да образуват комбинирана траектория на движение "периферентен вихър + радиален удар". В комбинация с 0,05 mm микро смилащи перли, броят на контактните точки за смилане се увеличава геометрично, което не само позволява бързо смилане на силициевите частици до под 100 nm, но също така напълно диспергира агломератите от силициеви частици и въглеродни материали, постигайки равномерно разпръскване на -ниво на молекулно ниво. В същото време дизайнът на центробежното не-отделяне на сита използва центробежна сила, за да накара мелещата среда да остане в камерата за смилане, докато материалите са принудени да изтичат, напълно решавайки проблема със запушването на материала и постигайки непрекъснато и стабилно производство. Той е подходящ за широкомащабните-изисквания за масово производство на силициев-въглероден анод.

2. Изцяло-керамична система за смилане, елиминираща замърсяването с примеси

Поради строгите изисквания за чистота на силициево-въглеродните аноди, интелигентната центробежна мелница с двойно захранване Yushun приема изцяло керамична структура. Камерата за смилане, роторът и мелещата среда са изработени от устойчиви на износване -керамични материали като циркониев диоксид и силициев карбид, без никакви метални контактни компоненти. Това гарантира пълното елиминиране на металните примеси от източника. Степента на замърсяване с метал на оборудването е по-малка от 0,1 ppm, а чистотата на продукта може да достигне над 99,9%. Това напълно отговаря на изискванията за чистота на силициев-въглеродните аноди. Освен това, керамичният материал има отлична топлопроводимост и комбиниран с тройна охладителна система, може прецизно да контролира температурата на смилане, предотвратявайки окисляването на силициевите частици поради локално прегряване, като по този начин гарантира електрохимичните характеристики на материала.

3. Прецизен контрол на температурата + интелигентно регулиране, осигуряващо стабилност на партидата

Оборудването използва специален дизайн на охлаждащия слой с кожух, комбиниран с тройна охладителна система. Точността на контрол на температурата може да достигне ±0,5 градуса. По време на високо-линейни-скоростни и много-процеси на смилане, той може бързо да освободи топлината на смилане и стриктно да контролира температурата на смилане под критичната температура на материала, като ефективно избягва окисляването и агломерацията на силициевите частици, както и нарушаването на кристалността на въглеродните материали. В същото време той е оборудван с интелигентна система за управление, която може да следи ключови параметри като температура, налягане и дебит в реално време, автоматично да регулира скоростта на подаване и скоростта на смилане. Параметрите могат да се съхраняват с едно щракване. Времето за смяна е намалено от 1 час на 15 минути, без да се разчита на ръчен опит. Това гарантира, че разпределението на размера на частиците и равномерността на дисперсията на различните партиди продукти са последователни, значително подобрявайки стабилността на партидата и намалявайки процента на скрап до под 1%.

Процесът на индустриализация на технологията за силициев-въглероден анод не може да бъде постигнат без техническата поддръжка на оборудване за смилане на сърцевини; високо{1}}надстройката на литиевите батерии изисква ефективни, стабилни и прецизни решения за подготовка.

Интелигентната двумощна центробежна перлиста мелница Yushun с иновативна технология разрешава болните точки на традиционното оборудване и прецизно се адаптира към нуждите за смилане на силициев-въглероден анод. Със своите основни предимства на висока ефективност, ниска консумация, чистота и стабилност, той се превърна в предпочитано оборудване за предприятията с литиеви батерии, които да навлязат на пазара на силициев-въглероден анод.

В бъдеще Yushun Intelligent ще продължи да се съсредоточава дълбоко върху областта на оборудването за нови енергийни материали, да използва технологични иновации, за да даде възможност на промишленото надграждане и да помогне на китайската индустрия за литиеви батерии да преодолее основните технологични затруднения и да се придвижи към нов етап на висок{0}}и широкомащабно-развитие.