鋰離子電池性能的改善,很大程度上決定于電極材料性能的改善,而鋰電池正負極材料、燃料電池電極與電解質材料等均為典型的粉體材料,因此新能源電池材料的性能進步,少不了粉體技術的支持。對于新能源粉體這種具有“特殊功能”要求的粉體材料來說,其對粉體材料的指標要求已經不僅限于對粉體的純度、粒度要求等要求。為了提升電池的能量密度、功率密度、循環壽命和安全性等性能,往往需要使用“微觀顆粒設計”的技術手段。
顆粒設計的基本思路是由母粒子和子粒子復合構成的“粉體表面改質”,而不單單是“粉體表面改性”,借助微米級母粒子與納米級子粒子的復合過程,可以完成對納米粉體的單顆粒有序分散和實現納米顆粒對微米顆粒的包覆。目前鋰電正極材料的主流包覆技術分為干法、濕法兩大類,其包覆原理截然不同,分別側重于物理、化學過程,兩者各有千秋。其中干法包覆是的工作原理是將基體與改性添加劑通過物理混合,在混合過程中發生摩擦、碰撞,改性添加劑均勻分散并吸附在基體表面形成包覆層,并通過燒結進行反應和固化。
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細川臥式干法粒子復合化設備 | 細川立式干法粒子復合化設備 |
舉個例子,對于電池正極材料而言,其性能對鋰離子電池的發展和應用有著關鍵作用,但是其結構相變、電導率低及電解液副反應等不利因素仍制約電池性能的進一步提高,而包覆是解決這些問題的有效手段之一。包覆結構主要有兩種形式:一是在正極材料顆粒表面包覆幾納米厚度的異質材料層;另一種是對正極材料表面進行兩種或兩種以上的復合材料包覆。采用單一的氧化物包覆可以穩定活性物質的結構,起到抑制電解液反應的作用,能夠很好地改善鋰離子電池的電化學性能,而采用氧化物和導電材料(如碳材料)復合包覆活性材料,可以提高正極材料的導電性,進一步提高電池的倍率性能,顯然,兩種或多種包覆材料的協同作用,包覆修飾的效果會更好一些。
道理都知道,但是如何實現呢?如果您對粉體的表面包覆設備設計及原理、粉體設備在電池行業的應用技術等相關內容感興趣,那您一定不能錯過即將在深圳舉辦的“2021年全國新能源粉體材料暨增效輔材創新發展論壇”(2021年11月23-25日),屆時來自細川密克朗集團的蘇銳先生,將為我們帶來題為“新能源粉體材料的包覆改性工藝與設備”的報告內容,細川密克朗集團的實力不用多說,這家始于1916年的日本百年粉體處理設備制造商是世界領先的粉體處理設備集團,擁有最豐富的經驗、最前沿的粉體處理技術,可為各行業提供專業的、綜合性的、系統性的粉體處理解決方案。實干派值得期待,參會聯系:粉體圈客服小呂 13168670536
報告人簡介:
蘇銳
來自細川密克朗集團中國全資子公司細川密克朗(上海)粉體機械有限公司,銷售工程師,多年從事粉體及相關行業工作,并多次赴日本進修粉體技術。
編輯整理:深圳新能源會議
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作者:粉體圈
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