磷酸鐵锂噴霧幹燥機是如何制備锂電池的正極材料的?

上海那艾實驗儀器 2024-05-07 09:37:29

磷酸鐵锂噴霧幹燥機是一種能夠同時完結幹燥和造粒的配備,主要由漿料供給體系、霧化器、幹燥塔、熱風體系、廢氣排放和除塵體系、卸料及粉料輸送體系等組成。噴霧幹燥是使用霧化器將料液分散爲細微的霧滴,並在熱幹燥介質彙總迅速蒸騰溶劑形成幹粉的過程,一般噴霧幹燥分爲四個階段:a料液霧化;b霧群與熱幹燥介質觸摸混合;c霧滴的蒸騰幹燥;d幹燥産品與幹燥介質別離。質料液能夠是溶液、乳濁液或懸浮液,也能夠是熔融液或膏狀物等泵能夠運送的液體形式,産品是粉狀、顆粒狀,空心球或團粒狀。

磷酸鐵锂噴霧幹燥機將稀料液(如含水量在75%-85%以上的溶液)噴成霧滴分散于熱氣流中,使水分迅速蒸騰而得到固體産品,幹燥時刻一般僅需數秒到數十秒。噴霧器是噴霧幹燥的關鍵部分,主要離心式,壓力式及氣流式噴霧器。

在噴霧幹燥的100多年前史中,開始僅蛋粉,奶粉,洗滌劑,化妝品等少産品的出産,跟著研討的不斷深入,現已在多種工業超細粉體及納米粉體出産中廣泛應用,如化學工業裏的電池質料,白炭黑;陶瓷工業裏的氧化鋁;制藥範疇的藥物幹燥造粒等。比較于非噴霧幹燥的方式,噴霧幹燥可有用的減少超細粉的聚會,經噴霧幹燥工序可制得球形度高,流動性好、細度高的顆粒以適應特定範疇的要求。

磷酸鐵锂噴霧幹燥機怎麽制備正極材料呢?锂電池主要由正極資料、負極資料、電解質、隔膜組成。正極資料在本錢及性能上都制約锂離子電池的開展,因而正極資料的研討與開發是推動锂離子電池技術更新的關鍵。目前國內正極資料主要有钴酸锂、鎳酸锂、磷酸鐵锂及三元資料。其中磷酸鐵锂具有安全性好,循環壽命長,熱穩定性好,原資料來曆廣泛,價格便宜的優點,但振實密度低和低溫導電性差。

磷酸鐵锂/C正極資料的簡略制備過程:取LiOH和FePO4加入球磨罐加入純淨水,球磨之後加入一定量的碳源,球墨3h後取出漿料打入噴霧幹燥機中進行噴霧幹燥。在一定的進出口溫度下(進200-250℃,出口溫度<100℃)進行噴霧幹燥。物料幹燥後放在氣氛爐先進行低溫煅燒2h,在高溫煅燒6h後得到LiFePO4/C正極資料。

試驗標明,噴霧幹燥步驟,賦予了燒結前的前驅體資料很好的球形度,粒徑在20-20微米。在噴霧幹燥條件下,資料的化學組分比較均勻。在煅燒時球形顆粒之間並沒有發生固相改變,LiFePO4/C的晶粒出産被約束在一個球形顆粒之間,因而能夠得到小的LiFePO4/C晶粒,而細微的晶粒對LiFePO4/C的電性能有利。

NAI-CLSD​閉路循環噴霧幹燥機

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