Mulino centrifugo intelligente a doppia potenza Yushun: risolvere il problema della macinazione dell'anodo di silicio-carbonio, consentendo l'aggiornamento-di fascia alta del litio

Poiché i requisiti in termini di densità energetica e ciclo di vita delle batterie al litio imposti dai nuovi veicoli energetici e dai sistemi di stoccaggio dell'energia continuano ad aumentare, i materiali anodici di silicio-carbonio, grazie alle loro eccezionali proprietà elettrochimiche, sono diventati la direzione principale per l'aggiornamento iterativo dei materiali anodici delle batterie al litio.

La densità energetica, la durata del ciclo e le prestazioni di ricarica rapida delle batterie al litio sono determinate fondamentalmente dalla scelta dei materiali dell'elettrodo negativo. La capacità specifica teorica degli elettrodi negativi in ​​grafite tradizionali è di soli 372 mAh/g, un valore prossimo al limite prestazionale e non in grado di soddisfare i requisiti di elevata densità energetica delle batterie al litio-di fascia alta. Tuttavia, l'avvento dei materiali per elettrodi negativi in ​​silicio-carbonio ha completamente superato questa limitazione ed è diventato il punto di svolta fondamentale nella tecnologia delle batterie al litio!

1. Moltiplicatore della densità energetica

La capacità specifica teorica del silicio arriva fino a 4200 mAh/g, ovvero più di 10 volte quella del tradizionale anodo di grafite. L'anodo di silicio-carbonio formato combinando silicio con materiali di carbonio può aumentare significativamente la densità energetica delle batterie al litio. - Le batterie al litio che utilizzano anodi di silicio-carbonio possono raggiungere una densità energetica di oltre 350 Wh/kg, che è dal 20% al 50% superiore a quella delle tradizionali batterie all'anodo di grafite. Può estendere efficacemente la gamma di nuovi veicoli energetici e migliorare la capacità di stoccaggio dei dispositivi di stoccaggio dell’energia. È il componente principale del sistema di batterie di fascia alta-"elettrodo positivo ad alto-nichel + elettrodo negativo a base di silicio-" ed è anche il materiale compatibile chiave per ottenere una densità di energia ultra-elevata di oltre 500 Wh/kg in tutte le batterie-a stato solido-.

2. "Stabilizzatore" per le prestazioni del ciclo

Durante il processo di carica e scarica, i materiali in silicio subiranno un'espansione del volume del 300%-400%, che può facilmente causare la polverizzazione delle particelle e la rottura ripetuta della pellicola SEI, riducendo così la durata del ciclo di vita della batteria. La tecnologia dei compositi di silicio-carbonio, rivestendo le particelle di silicio con una matrice di carbonio (come grafite, carbonio duro, ecc.), può tamponare efficacemente l'espansione del volume e contemporaneamente costruire una rete conduttiva stabile, aumentando la durata del ciclo dell'elettrodo negativo di silicio-carbonio fino a oltre 1200 volte e riducendo il tasso di espansione al di sotto del 3%, soddisfacendo i requisiti per il funzionamento stabile a lungo termine delle batterie di alimentazione e delle batterie di accumulo dell'energia.

3. "Scelta-efficace in termini di costi" per lo sviluppo industriale

Il silicio è il secondo elemento più abbondante nella crosta terrestre, ampiamente distribuito e a basso costo. Rispetto ad altri nuovi materiali per elettrodi negativi, gli elettrodi negativi in ​​silicio-carbonio presentano vantaggi sia in termini di prestazioni elevate che di basso costo e sono compatibili con la tecnologia di ricarica-veloce. Attualmente, gli elettrodi negativi al carbonio-di silicio sono stati gradualmente applicati nell'elettronica di consumo, negli alimentatori a batteria e nei campi di stoccaggio dell'energia, diventando la direzione principale per l'aggiornamento delle batterie agli ioni di litio-.

Attrezzature di macinazione tradizionali: il principale collo di bottiglia per l'industrializzazione dei materiali per anodi di silicio-carbonio. L'attuale processo di preparazione tradizionale per gli anodi di silicio-carbonio è la macinazione ultrafine a umido. Tuttavia, le apparecchiature di macinazione tradizionali (come i normali mulini a sabbia, mulini meccanici a sfere, ecc.) sono limitate dal loro design strutturale e non possono soddisfare i requisiti di macinazione degli anodi di silicio-carbonio, che sono "su scala nanometrica-, altamente uniformi, privi di impurità e altamente efficienti".

Il mulino centrifugo a sfere Yushun Intelligent Dual Power è appositamente progettato per la preparazione di nanomateriali di fascia alta-. Affrontando i principali punti critici nella macinazione degli anodi di silicio-carbonio, adotta la tecnologia di base di "doppia-azionamento indipendente dalla potenza + struttura interamente in ceramica- + controllo preciso intelligente" per creare una soluzione dedicata e su misura.

1. Azionamento indipendente a doppia potenza, per ottenere un'efficiente nano{{0}molatura

L'apparecchiatura adotta un design a doppia-alimentazione con azionamento separato per l'azionamento principale e il separatore. L'azionamento principale è responsabile della fornitura di una forte potenza di macinazione, mentre l'azionamento indipendente del separatore consente un'efficiente separazione dei materiali e dei mezzi macinanti. Questo design rompe il collo di bottiglia in termini di efficienza delle apparecchiature tradizionali che integrano "macinazione e separazione". Questo design fa sì che i materiali nella camera di macinazione formino una traiettoria di movimento combinato "vortice circonferenziale + impatto radiale". In combinazione con le microsfere di macinazione da 0,05 mm, il numero di punti di contatto di macinazione aumenta geometricamente, il che non solo consente la rapida macinazione delle particelle di silicio fino al di sotto di 100 nm, ma disperde anche completamente gli agglomerati di particelle di silicio e materiali di carbonio, ottenendo una dispersione uniforme a livello molecolare-. Allo stesso tempo, il design di separazione centrifuga senza-filtro utilizza la forza centrifuga per far sì che i mezzi di macinazione rimangano nella camera di macinazione, mentre i materiali sono costretti a fuoriuscire, risolvendo completamente il problema del blocco del materiale e ottenendo una produzione continua e stabile. È adatto per i requisiti di produzione di massa su-scala di anodi di silicio-carbonio.

2. Sistema di macinazione interamente-in ceramica, che elimina la contaminazione da impurità

A causa dei severi requisiti di purezza degli anodi di silicio-carbonio, il mulino centrifugo per sfere Yushun Intelligent Dual Power adotta una struttura completamente ceramica. La camera di macinazione, il rotore e i mezzi di macinazione sono tutti realizzati in materiali ceramici resistenti all'usura-come zirconio e carburo di silicio, senza componenti metallici a contatto. Ciò garantisce la completa eliminazione delle impurità metalliche dalla fonte. Il tasso di contaminazione dei metalli dell'apparecchiatura è inferiore a 0,1 ppm e la purezza del prodotto può raggiungere oltre il 99,9%. Ciò soddisfa perfettamente i requisiti di purezza degli anodi di silicio-carbonio. Inoltre, il materiale ceramico ha un'eccellente conduttività termica e, combinato con un triplo sistema di raffreddamento, può controllare con precisione la temperatura di macinazione, impedendo alle particelle di silicio di ossidarsi a causa del surriscaldamento locale, garantendo così le prestazioni elettrochimiche del materiale.

3. Controllo preciso della temperatura + regolazione intelligente, garantendo la stabilità del lotto

L'apparecchiatura adotta uno speciale design dello strato di raffreddamento rivestito, combinato con un triplo sistema di raffreddamento. La precisione del controllo della temperatura può raggiungere ±0,5 gradi. Durante i processi di macinazione ad alta-linea-velocità e multi-passaggio, può scaricare rapidamente il calore di macinazione e controllare rigorosamente la temperatura di macinazione al di sotto della temperatura critica del materiale, evitando efficacemente l'ossidazione e l'agglomerazione delle particelle di silicio, nonché l'interruzione della cristallinità dei materiali in carbonio. Allo stesso tempo, è dotato di un sistema di controllo intelligente, in grado di monitorare parametri chiave come temperatura, pressione e portata in tempo reale, regolare automaticamente la velocità di alimentazione e la velocità di macinazione. I parametri possono essere memorizzati con un clic. Il tempo di cambio formato viene ridotto da 1 ora a 15 minuti, senza fare affidamento sull'esperienza manuale. Ciò garantisce che la distribuzione delle dimensioni delle particelle e l'uniformità della dispersione dei diversi lotti di prodotti siano coerenti, migliorando significativamente la stabilità del lotto e riducendo il tasso di scarto al di sotto dell'1%.

Il processo di industrializzazione della tecnologia degli anodi di silicio-carbonio non può essere realizzato senza il supporto tecnico delle apparecchiature di molatura delle anime; l'aggiornamento-di fascia alta delle batterie al litio richiede soluzioni di preparazione efficienti, stabili e precise.

Il mulino centrifugo a sfere Yushun Intelligent Dual Power, con tecnologia innovativa, risolve i punti critici delle apparecchiature tradizionali e si adatta con precisione alle esigenze di macinazione dell'anodo di silicio-carbonio. Grazie ai vantaggi principali di alta efficienza, basso consumo, purezza e stabilità, è diventata l'apparecchiatura preferita dalle aziende produttrici di batterie al litio per entrare nel mercato degli anodi di silicio-carbonio.

In futuro, Yushun Intelligent continuerà a concentrarsi profondamente sul campo delle nuove apparecchiature per i materiali energetici, utilizzerà l'innovazione tecnologica per potenziare l'ammodernamento industriale e aiuterà l'industria cinese delle batterie al litio a superare i colli di bottiglia tecnologici di base e a passare a una nuova fase di sviluppo-di fascia alta e su-scala su larga scala.