Teknologi persiapan material baterai energi baru-Grinding/Drying/Spheroidizing
Dalam baterai energi baru, banyak bahan berupa zat bubuk khas, termasuk litium besi fosfat (LiFePO4), litium kobaltat (LiCoO2), litium nikel (LiNiO2), litium manganat (LiMn2O4) dalam baterai litium-ion; Natrium titanat (NaTi2(PO4)3), natrium belerang (Na2S), natrium oksida (Na2O), bahan biru Prusia dalam baterai ion; bubuk belerang, grafit (digunakan sebagai pembawa belerang) dalam baterai litium-sulfur; baterai solid-state Elektrolit padat, bahan aktif positif dan negatif, dll.
Dalam proses bahan baterai ini, proses penggilingan/pengeringan/spheroidisasi sangat penting, alasan utamanya adalah:
① “Penggilingan” dapat membuat partikel bahan bubuk lebih kecil dan meningkatkan luas permukaan, sehingga meningkatkan antarmuka reaksi baterai, meningkatkan area kontak antara bahan dan elektrolit, dan mempercepat kecepatan transmisi ion dan elektron;
② “Pengeringan” dapat menghilangkan kelembapan atau pelarut organik yang dihasilkan oleh reaksi yang melibatkan fase cair dan fase padat dalam proses pembuatan baterai, untuk memastikan stabilitas dan kinerja material.
③ Grafit “spheroidization” dapat meningkatkan struktur dan kinerja partikel grafit, sehingga memiliki konduktivitas listrik dan kekuatan mekanik yang lebih baik.
Melalui langkah-langkah di atas, kinerja baterai dapat ditingkatkan secara signifikan, termasuk meningkatkan keseragaman dan konsistensi bahan baterai, memastikan bahan baterai terdistribusi secara merata, dan meningkatkan kerapatan energi baterai, laju pengisian daya, dan masa pakai baterai. Selain itu, masalah kegagalan baterai yang disebabkan oleh reaksi lokal baterai yang tidak merata juga dapat dihindari.
Meskipun proses penghancuran, pengeringan, dan spheroidisasi sudah cukup matang, masih ada berbagai masalah yang ada dan persyaratan baru yang harus diimbangi dalam proses pembuatan material baterai. Misalnya, dalam hal kontrol ukuran partikel, perlu dipastikan sebanyak mungkin selama proses penghancuran. Ukuran partikel bubuk seragam – partikel yang terlalu besar dapat menyebabkan reaksi tidak sempurna, partikel yang terlalu kecil dapat meningkatkan energi permukaan, menyebabkan masalah akumulasi dan aglomerasi bubuk. Oleh karena itu, kontrol yang tepat dari ukuran partikel yang dihancurkan sebenarnya merupakan tantangan lama.
Singkatnya, untuk meningkatkan kinerja baterai secara keseluruhan dan mengatasi kesulitan dan kesulitan dalam proses penghancuran, pengeringan, spheroidisasi, dll., para peneliti dan insinyur terus melakukan inovasi dan peningkatan teknologi.