鋰電時(shí)代，似乎大家都被一種叫“能量焦慮”的負(fù)能量所困擾，因此多年以來，全球各大廠商一直在積極尋找更好的提高電池能量密度的方法——正極材料方面，人們大多將目光投注于高鎳三元材料；負(fù)極材料方面，業(yè)界則普遍將“突破”的希望放在了硅碳負(fù)極上。

硅碳負(fù)極材料的SEM圖像

若您也曾參加過國(guó)內(nèi)的各大鋰電展會(huì)，便會(huì)發(fā)現(xiàn)大家對(duì)硅碳負(fù)極的期望確實(shí)極高。作為目前人類發(fā)現(xiàn)的比容量最高的鋰離子電池負(fù)極材料，硅負(fù)極理論比容量高達(dá)4200mAh/g，雖然它在實(shí)際應(yīng)用中有體積膨脹等先天不足，但若與石墨結(jié)合應(yīng)用，通過控制碳材料中硅的含量、減小硅的體積到納米級(jí)，或者通過改變石墨質(zhì)地、形態(tài)等便可實(shí)現(xiàn)碳和硅的最佳匹配，減少硅膨脹帶來的諸多問題。

另外，除了純硅-碳材料組合外，氧化亞硅與碳的組合也是可行之道，甚至研究界認(rèn)為氧化亞硅-碳復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用效果可能好于純硅-碳復(fù)合材料。但不過無論是哪種硅材料，它們的粒子大小都需要減小到納米級(jí)（普遍需控制在200-300nm）才可以減少膨脹影響，取得較為理想的電化學(xué)性能。因此若要實(shí)現(xiàn)硅碳負(fù)極的產(chǎn)業(yè)化，精細(xì)加工設(shè)備必不可少。

由于硅碳負(fù)極在比表面、粒徑分布、雜質(zhì)等關(guān)鍵指標(biāo)技術(shù)壁壘都很高，目前有能力去穩(wěn)定加工復(fù)合材料中的硅顆粒粒徑至納米級(jí)的粉碎設(shè)備并不多見，東莞市瑯菱機(jī)械有限公司出品的NT-S系列雙動(dòng)力離心式納米砂磨機(jī)恰在其列。

NT-S系列雙動(dòng)力離心式納米砂磨機(jī)

“雙動(dòng)力”是指？

NT-S系列砂磨機(jī)所采用的雙動(dòng)力系統(tǒng)，意思是將物料研磨及物料分離的動(dòng)力分離，兩者獨(dú)立運(yùn)行。機(jī)器運(yùn)行時(shí)大部分研磨球因分散器的離心力將鋯球分布在研磨腔體外圍和物體產(chǎn)生同向運(yùn)動(dòng)。少量的鋯球和物料圍繞分離器旋轉(zhuǎn)，分離器在高速旋轉(zhuǎn)對(duì)鋯球產(chǎn)生離心力大于泵對(duì)腔體的鋯球產(chǎn)生的壓力將鋯珠停留在研磨腔，同時(shí)分離器在高速旋轉(zhuǎn)對(duì)物料產(chǎn)生離心力小于泵對(duì)腔體物料產(chǎn)生的壓力將物料從分離器強(qiáng)制流出。

運(yùn)行過程示意圖

優(yōu)勢(shì)何在？

由于設(shè)備采用離心式分離，因此無需篩網(wǎng)，自然也解決了堵料的問題。最重要的是，NT-S系列雙動(dòng)力離心式納米砂磨機(jī)可使用0.05mm以上的鋯珠，研磨細(xì)度可達(dá)100納米以下，是100納米細(xì)度實(shí)施穩(wěn)定量產(chǎn)為數(shù)不多的機(jī)器。

除此之外，NT-S系列砂磨機(jī)的分離結(jié)構(gòu)采用了進(jìn)口高分子材料，因此具備極佳的耐磨性和穩(wěn)定性，配合棒銷式高效研磨結(jié)構(gòu)，整臺(tái)設(shè)備在工作中表現(xiàn)得極其優(yōu)異——研磨效率高、粒徑分布狹窄、使用成本低。除了應(yīng)用于硅碳負(fù)極材料外，出色的性能還使得NT-S系列砂磨機(jī)在粉碎氧化鋯、鈦酸鋇、氧化鋁、MLCC粉體等材料時(shí)同樣得心應(yīng)手，收獲眾多積極評(píng)價(jià)。

結(jié)語

雖說目前硅碳負(fù)極材料仍未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，但是在環(huán)保需求的拉動(dòng)下，這一天遲早會(huì)到來。未雨綢繆是每一家優(yōu)秀企業(yè)的基本素質(zhì)，待產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展取得新突破之時(shí)，在瑯菱這些優(yōu)秀設(shè)備企業(yè)的支持下，我國(guó)的硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)必能得到迅速的發(fā)展，為環(huán)保工作做出貢獻(xiàn)。

粉體圈