Máy nghiền hạt ly tâm công suất kép thông minh Yushun: Giải quyết vấn đề mài của cực dương cacbon-silicon, cho phép nâng cấp-cao cấp của lithium

Do yêu cầu về mật độ năng lượng và vòng đời của pin lithium do các phương tiện sử dụng năng lượng mới và hệ thống lưu trữ năng lượng tiếp tục tăng lên, nên vật liệu cực dương cacbon-silíc, do đặc tính điện hóa vượt trội của chúng, đã trở thành hướng cốt lõi cho việc nâng cấp lặp đi lặp lại vật liệu cực dương của pin lithium.

Mật độ năng lượng, tuổi thọ chu kỳ và hiệu suất sạc nhanh của pin lithium về cơ bản được xác định bằng việc lựa chọn vật liệu điện cực âm. Dung lượng riêng theo lý thuyết của các điện cực âm than chì truyền thống chỉ là 372 mAh/g, gần với giới hạn hiệu suất và không thể đáp ứng yêu cầu về mật độ năng lượng cao của pin lithium cao cấp. Tuy nhiên, sự xuất hiện của vật liệu điện cực âm silicon{4}}cacbon đã phá vỡ hoàn toàn hạn chế này và trở thành điểm đột phá quan trọng trong công nghệ pin lithium!

1. Nhân mật độ năng lượng

Dung lượng riêng theo lý thuyết của silicon cao tới 4200 mAh/g, gấp hơn 10 lần so với cực dương than chì truyền thống. Cực dương silicon-carbon được hình thành bằng cách kết hợp silicon với vật liệu carbon có thể làm tăng đáng kể mật độ năng lượng của pin lithium - pin lithium sử dụng cực dương silicon-carbon có thể đạt được mật độ năng lượng trên 350 Wh/kg, cao hơn 20% đến 50% so với pin cực dương than chì truyền thống. Nó có thể mở rộng phạm vi hoạt động của các phương tiện sử dụng năng lượng mới một cách hiệu quả và nâng cao khả năng lưu trữ của các thiết bị lưu trữ năng lượng. Nó là thành phần cốt lõi của hệ thống pin cao cấp "cao-niken dương + điện cực âm-dựa trên silicon”{14}}và cũng là vật liệu tương thích chính để đạt được-mật độ năng lượng cực cao trên 500 Wh/kg ở tất cả các loại pin-ở trạng thái rắn{18}}.

2. "Bộ ổn định" cho hiệu suất chu trình

Trong quá trình sạc và xả, vật liệu silicon sẽ trải qua quá trình giãn nở thể tích 300%-400%, điều này có thể dễ dàng gây ra hiện tượng nghiền thành bột và làm vỡ màng SEI nhiều lần, do đó rút ngắn tuổi thọ của pin. Công nghệ tổng hợp silicon{5}}carbon, bằng cách phủ các hạt silicon bằng ma trận carbon (chẳng hạn như than chì, carbon cứng, v.v.), có thể đệm hiệu quả cho sự giãn nở thể tích và đồng thời xây dựng mạng dẫn điện ổn định, tăng tuổi thọ chu kỳ của điện cực âm carbon-silicon lên hơn 1200 lần và giảm tốc độ giãn nở xuống dưới 3%, đáp ứng các yêu cầu về hoạt động ổn định lâu dài của pin điện và pin lưu trữ năng lượng.

3. "Sự lựa chọn hiệu quả về chi phí" cho phát triển công nghiệp

Silicon là nguyên tố phổ biến thứ hai trong lớp vỏ Trái đất, phân bố rộng rãi và có giá thành thấp. So với các vật liệu điện cực âm mới khác, điện cực âm-cacbon silicon có cả ưu điểm về hiệu suất cao và chi phí thấp, đồng thời tương thích với công nghệ sạc-nhanh. Hiện nay, các điện cực âm cacbon-silic đã dần dần được áp dụng trong các lĩnh vực điện tử tiêu dùng, nguồn pin và lưu trữ năng lượng, trở thành hướng chủ đạo cho việc nâng cấp pin lithium{5}}ion.

Thiết bị nghiền truyền thống: Nút thắt cốt lõi cho quá trình công nghiệp hóa vật liệu cực dương silicon{0}}cacbon. Quy trình chuẩn bị phổ biến hiện nay cho cực dương cacbon-silicon là nghiền siêu mịn ướt. Tuy nhiên, thiết bị nghiền truyền thống (chẳng hạn như máy nghiền cát thông thường, máy nghiền bi cơ học, v.v.) bị hạn chế bởi thiết kế cấu trúc và không thể đáp ứng các yêu cầu nghiền của cực dương cacbon-silicon, có "quy mô nanomet-, có độ đồng đều cao, không có tạp chất và hiệu quả cao".

Máy nghiền hạt ly tâm công suất kép thông minh Yushun được thiết kế đặc biệt để điều chế-vật liệu nano cao cấp. Giải quyết các điểm yếu cốt lõi trong quá trình nghiền cực dương cacbon-silicone, nó áp dụng công nghệ cốt lõi của "ổ đĩa kép-năng lượng độc lập + toàn bộ-cấu trúc gốm + điều khiển thông minh chính xác" để tạo ra một giải pháp chuyên dụng và phù hợp.

1. Bộ truyền động độc lập với nguồn điện kép, đạt được khả năng mài nano{0}}hiệu quả

Thiết bị sử dụng thiết kế nguồn kép-với khả năng dẫn động riêng biệt cho ổ đĩa chính và bộ phân tách. Bộ truyền động chính chịu trách nhiệm cung cấp công suất nghiền mạnh, trong khi bộ truyền động độc lập của máy tách cho phép phân tách vật liệu và vật liệu nghiền một cách hiệu quả. Thiết kế này phá vỡ nút thắt hiệu quả của thiết bị truyền thống tích hợp "nghiền và tách". Thiết kế này làm cho vật liệu trong buồng nghiền tạo thành quỹ đạo chuyển động kết hợp "xoáy theo chu vi + tác động hướng tâm". Kết hợp với các hạt mài siêu nhỏ 0,05mm, số lượng điểm tiếp xúc mài tăng lên về mặt hình học, điều này không chỉ cho phép nghiền nhanh các hạt silicon xuống dưới 100nm mà còn phân tán triệt để các chất kết tụ của các hạt silicon và vật liệu cacbon, đạt được sự phân tán đồng đều ở cấp độ phân tử. Đồng thời, thiết kế tách ly tâm không{10}}sàng lọc sử dụng lực ly tâm để làm cho vật liệu nghiền nằm trong buồng nghiền, trong khi vật liệu buộc phải chảy ra ngoài, giải quyết hoàn toàn vấn đề tắc nghẽn vật liệu và đạt được khả năng sản xuất liên tục và ổn định. Nó phù hợp với yêu cầu sản xuất hàng loạt-quy mô lớn của cực dương cacbon-silicon.

2. Toàn bộ{0}}hệ thống mài bằng gốm, loại bỏ tạp chất

Do các yêu cầu nghiêm ngặt về độ tinh khiết của cực dương cacbon-silicone, Máy nghiền hạt ly tâm công suất kép thông minh Yushun sử dụng cấu trúc hoàn toàn bằng gốm. Buồng nghiền, rôto và vật liệu nghiền đều được làm bằng-vật liệu gốm chịu mài mòn như zirconia và cacbua silic mà không có bất kỳ bộ phận tiếp xúc kim loại nào. Điều này đảm bảo loại bỏ hoàn toàn tạp chất kim loại khỏi nguồn. Tỷ lệ ô nhiễm kim loại của thiết bị nhỏ hơn 0,1 ppm và độ tinh khiết của sản phẩm có thể đạt trên 99,9%. Điều này đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu về độ tinh khiết của cực dương cacbon-silicone. Hơn nữa, vật liệu gốm có tính dẫn nhiệt tuyệt vời và kết hợp với hệ thống làm mát ba lần, nó có thể kiểm soát chính xác nhiệt độ nghiền, ngăn chặn các hạt silicon bị oxy hóa do quá nhiệt cục bộ, từ đó đảm bảo hiệu suất điện hóa của vật liệu.

3. Kiểm soát nhiệt độ chính xác + điều chỉnh thông minh, đảm bảo độ ổn định của mẻ

Thiết bị sử dụng thiết kế lớp làm mát có vỏ bọc đặc biệt, kết hợp với hệ thống làm mát ba lớp. Độ chính xác kiểm soát nhiệt độ có thể đạt tới ± 0,5 độ. Trong quá trình nghiền-dây chuyền-tốc độ cao và nhiều{5}}vòng, nó có thể nhanh chóng xả nhiệt nghiền và kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ nghiền dưới nhiệt độ tới hạn của vật liệu, tránh hiệu quả quá trình oxy hóa và kết tụ của các hạt silicon cũng như làm gián đoạn độ kết tinh của vật liệu cacbon. Đồng thời, được trang bị hệ thống điều khiển thông minh, có thể theo dõi các thông số chính như nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng chảy theo thời gian thực, tự động điều chỉnh tốc độ cấp liệu và tốc độ nghiền. Các thông số có thể được lưu trữ bằng một cú nhấp chuột. Thời gian chuyển đổi giảm từ 1 giờ xuống còn 15 phút mà không cần dựa vào kinh nghiệm thủ công. Điều này đảm bảo rằng sự phân bố kích thước hạt và độ phân tán đồng đều của các lô sản phẩm khác nhau là nhất quán, cải thiện đáng kể độ ổn định của lô và giảm tỷ lệ phế liệu xuống dưới 1%.

Không thể đạt được quá trình công nghiệp hóa công nghệ cực dương silicon{0}}cacbon nếu không có sự hỗ trợ kỹ thuật của thiết bị mài lõi; việc nâng cấp pin lithium-cao cấp đòi hỏi các giải pháp chuẩn bị hiệu quả, ổn định và chính xác.

Máy nghiền hạt ly tâm công suất kép thông minh Yushun, với công nghệ tiên tiến, giải quyết các điểm yếu của thiết bị truyền thống và thích ứng chính xác với nhu cầu nghiền của cực dương silicon{0}}cacbon. Với ưu điểm cốt lõi là hiệu suất cao, mức tiêu thụ thấp, độ tinh khiết và độ ổn định, nó đã trở thành thiết bị được các doanh nghiệp sản xuất pin lithium ưa chuộng khi tham gia vào thị trường cực dương silicon{2}}cacbon.

Trong tương lai, Yushun Intelligence sẽ tiếp tục tập trung sâu vào lĩnh vực thiết bị vật liệu năng lượng mới, sử dụng cải tiến công nghệ để hỗ trợ nâng cấp công nghiệp, đồng thời giúp ngành công nghiệp pin lithium của Trung Quốc vượt qua các nút thắt công nghệ cốt lõi và tiến tới một giai đoạn phát triển-cao cấp và{1}}quy mô lớn mới.