相關(guān)知識
帶你了解人造石墨負(fù)極材料
2024-07-16 14:46
人造石墨是由石油焦、針狀焦、瀝青焦等原料,歷經(jīng)粉碎、造粒、分級以及高溫石墨化加工等一系列流程制成。其具備電子電導(dǎo)率較高、鋰離子擴(kuò)散系數(shù)較大、嵌鋰容量較高、嵌鋰電位較低以及安全穩(wěn)定等特性,而且石墨材料來源廣泛,價(jià)格實(shí)惠。得益于負(fù)極材料制備的技術(shù)成熟以及配套產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢,所以人造石墨在作為負(fù)極材料的未來幾年內(nèi)依然會(huì)是主流。
制備流程詳解
1、預(yù)處理階段:依據(jù)產(chǎn)品特性的差異,調(diào)控石墨原料與瀝青的混合比例,范圍設(shè)定在100:(5至20)之間。此混合物通過很好的真空上料系統(tǒng)(配備失重秤以確保精準(zhǔn)投料)平穩(wěn)輸送至料斗,隨后由料斗均勻送入磨粉機(jī)內(nèi),進(jìn)行粉磨處理,將初始粒徑5~10mm的原輔料精細(xì)研磨至5-10微米的超細(xì)粉末。
2、造粒工藝:此環(huán)節(jié)細(xì)分為熱解與磨粉篩選兩大步驟。
熱解工序:將超細(xì)粉末狀態(tài)的半成品1投入反應(yīng)釜,歷經(jīng)特定工藝處理后,待溫度降至適宜范圍,完成出料,獲得半成品2。
篩分工序:采用真空傳輸技術(shù),將半成品2無縫對接至磨粉機(jī)進(jìn)行二次精細(xì)研磨,將10~20mm的物料細(xì)磨至6~10微米粒徑。隨后,利用精密管道系統(tǒng)將粉料輸送至篩分機(jī),進(jìn)行高效篩分,確保粒度均勻一致。
3、石墨化過程:此階段核心在于利用電阻加熱技術(shù),將炭質(zhì)材料加熱至極高溫度區(qū)間(2300~3000℃),促使原本無序的炭質(zhì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為高度有序的石墨晶體結(jié)構(gòu)。隨著熱處理溫度的逐步攀升,石墨層間距顯著縮小,通常穩(wěn)定在0.343~0.346nm之間。尤其當(dāng)溫度達(dá)到2500℃時(shí),變化尤為顯著;至3000℃時(shí),變化趨于平緩,標(biāo)志著石墨化過程的完成。
4、更終磨粉篩分:石墨化后的物料在真空環(huán)境下被輸送至磨粉機(jī),進(jìn)行物理混合與再次磨粉處理。隨后,采用270目分子篩進(jìn)行細(xì)致篩分,確保產(chǎn)品粒度符合標(biāo)準(zhǔn)。篩下物經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn)、精確計(jì)量后,妥善包裝入庫。對于篩上物,則實(shí)施進(jìn)一步磨粉處理,直至其粒徑達(dá)標(biāo),再重新進(jìn)行篩分,確保每一粒產(chǎn)品均達(dá)到生產(chǎn)需求。
↓ 下一篇:粉煤灰磨多少目可以再利用