鋰電池用硅碳復(fù)合材料超高速分散設(shè)備

發(fā)布時(shí)間：2025-07-31 00:00:00,加入時(shí)間:2013年03月04日(距今4570天)
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，硅、高分子復(fù)合微球材料高速剪切分散設(shè)備，納米硅碳復(fù)合材料研磨分散機(jī)，德國(guó)進(jìn)口高速研磨分散機(jī)，管線(xiàn)式研磨分散機(jī)，連續(xù)式高速研磨分散機(jī)。

IKN研磨分散機(jī)采用德國(guó)博格曼雙端面機(jī)械密封，在保證冷卻水的前提下，可24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。而普通分散機(jī)很難做到連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，并且普通分散機(jī)不能承受高轉(zhuǎn)速的運(yùn)行

目前市場(chǎng)上鋰離子電池用負(fù)極材料中石墨類(lèi)炭材料仍占據(jù)主要地位，但由于石墨本身結(jié)構(gòu)特性的制約，其面臨著理論容量低，平臺(tái)低、大電流充放電易產(chǎn)生鋰支晶等問(wèn)題。而合金類(lèi)負(fù)極材料則在容量上表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)，其中以Si zui具代表性，Si具有理論容量4200mAh/g左右，是石墨理論容量的10倍多。國(guó)內(nèi)外很多研究人員致力于Si負(fù)極的實(shí)用化，然而其作為負(fù)極材料仍然面對(duì)很多問(wèn)題，如Si在鋰離子合金化與去合金化過(guò)程中帶來(lái)的體積效應(yīng)，Si本身低的Li離子擴(kuò)散系數(shù)和電子電導(dǎo)率，以及電解液很難在Si表面形成致密的SEI膜等問(wèn)題。

目前改善Si材料性能的方法主要包括：Si的納米化、多孔化，Si表面包覆，以及摻雜改性和制備復(fù)合材料等。其中以硅碳復(fù)合材料的實(shí)用研究進(jìn)展較為迅速，硅碳復(fù)合材料主要有兩個(gè)發(fā)展方向：一是作出高容量的硅碳材料，然后與一定石墨物理混合成所需容量進(jìn)行使用；另一個(gè)是直接使用硅、石墨及有機(jī)碳包覆、融合，然后炭化處理制備出所需容量硅碳。相對(duì)于前者，后面一種方法在硅分散的均勻性，物料的一致性方面更具優(yōu)勢(shì)

硅/高分子復(fù)合微球材料作為前驅(qū)體制備鋰離子電池用硅碳復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法。利用可聚合性單體和交聯(lián)劑作為硅的研磨介質(zhì)，對(duì)納米硅表面進(jìn)行疏水化處理，然后加入炭黑及添加劑，通過(guò)高速剪切分散將納米硅研磨液分散在聚乙烯醇的水溶液中形成O/W型乳液，通過(guò)微懸浮聚合，得到硅/高分子復(fù)合微球，把納米硅固定在高分子微球內(nèi)部，然后進(jìn)行離心分離、干燥、高溫?zé)崽幚�，得到鋰離子電池用硅碳復(fù)合負(fù)極材料。本方法解決了納米硅從液態(tài)的分散狀態(tài)到干燥狀態(tài)的團(tuán)聚問(wèn)題，提供一種納米硅的分散和儲(chǔ)存方法，創(chuàng)造性地提出了干燥狀態(tài)下納米級(jí)粒子的穩(wěn)定存儲(chǔ)技術(shù)。

上海依肯的研磨分散機(jī)特別適合于需要研磨分散均質(zhì)一步到位的物料。研磨分散機(jī)為立式分體結(jié)構(gòu)，精密的零部件配合運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，運(yùn)行噪音在73DB以下。同時(shí)采用德國(guó)博格曼雙端面機(jī)械密封，并通冷媒對(duì)密封部分進(jìn)行冷卻，把泄露概率降到低，保證機(jī)器連續(xù)24小時(shí)不停機(jī)運(yùn)行。

CMD2000系列研磨分散機(jī)的結(jié)構(gòu)：研磨式分散機(jī)是由錐體磨,分散機(jī)組合而成的高科技產(chǎn)品。

第yi級(jí)由具有精細(xì)度遞升的三級(jí)鋸齒突起和凹槽。定子可以無(wú)限制的被調(diào)整到所需要的與轉(zhuǎn)子之間的距離。在增強(qiáng)的流體湍流下，凹槽在每級(jí)都可以改變方向。

第二級(jí)由轉(zhuǎn)定子組成。分散頭的設(shè)計(jì)也很好地滿(mǎn)足不同粘度的物質(zhì)以及顆粒粒徑的需要。在線(xiàn)式的定子和轉(zhuǎn)子（乳化頭）和批次式機(jī)器的工作頭設(shè)計(jì)的不同主要是因?yàn)?在對(duì)輸送性的要求方面，特別要引起注意的是：在粗精度、中等精度、細(xì)精度和其他一些工作頭類(lèi)型之間的區(qū)別不光是指定轉(zhuǎn)子齒的排列，還有一個(gè)很重要的區(qū)別是不同工作頭的幾何學(xué)特征不一樣。狹槽數(shù)、狹槽寬度以及其他幾何學(xué)特征都能改變定子和轉(zhuǎn)子工作頭的不同功能。根據(jù)以往的慣例，依據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)指定工作頭來(lái)滿(mǎn) 足一個(gè)具體的應(yīng)用。在大多數(shù)情況下，機(jī)器的構(gòu)造是和具體應(yīng)用相匹配的，因而它對(duì)制造出zui終產(chǎn)品是很重要。當(dāng)不確定一種工作頭的構(gòu)造是否滿(mǎn)足預(yù)期的應(yīng)用。

從設(shè)備角度來(lái)分析，影響分散效果因素有以下幾點(diǎn)：

1.研磨頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次式要好）

2.研磨頭的剪切速率，（越大效果越好）

3.研磨的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒、中齒、細(xì)齒、超細(xì)齒、越細(xì)齒效果越好）

4.物料在分散墻體的停留時(shí)間、研磨分散時(shí)間（可以看作同等電機(jī)，流量越小效果越好）

5.循環(huán)次數(shù)（越多效果越好，到設(shè)備的期限就不能再好了。）

線(xiàn)速度的計(jì)算：

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)速率。

剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-轉(zhuǎn)子間距 (m)

由上可知，剪切速率取決于以下因素：

轉(zhuǎn)子的線(xiàn)速率

在這種請(qǐng)況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子間距。
IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm