Nova tecnologia de preparação de material de bateria de energia – Moagem/Secagem/Esferoidização
Em novas baterias de energia, muitos materiais são substâncias em pó típicas, incluindo fosfato de ferro e lítio (LiFePO4), cobaltato de lítio (LiCoO2), niquelato de lítio (LiNiO2), manganato de lítio (LiMn2O4) em baterias de íons de lítio; Titanato de sódio (NaTi2(PO4)3), enxofre de sódio (Na2S), óxido de sódio (Na2O), materiais de azul da Prússia em baterias de íon; pó de enxofre, grafite (usado como transportador de enxofre) em baterias de lítio-enxofre; baterias de estado sólido Eletrólitos sólidos, materiais ativos positivos e negativos, etc.
No processo desses materiais de bateria, o processo de moagem/secagem/esferoidização é essencial, os principais motivos são:
① “Moagem” pode tornar as partículas de materiais em pó menores e aumentar a área de superfície, aumentando assim a interface de reação da bateria, aumentando a área de contato entre o material e o eletrólito e acelerando a velocidade de transmissão de íons e elétrons;
② A “secagem” pode remover a umidade ou solvente orgânico introduzido pela reação envolvendo fase líquida e fase sólida no processo de fabricação da bateria, de modo a garantir a estabilidade e o desempenho do material.
③ A “esferoidização” do grafite pode melhorar a estrutura e o desempenho das partículas de grafite, para que tenham melhor condutividade elétrica e resistência mecânica.
Através das medidas acima, o desempenho da bateria pode ser significativamente melhorado, incluindo a melhoria da uniformidade e consistência do material da bateria, garantindo que o material da bateria seja distribuído uniformemente e melhorando a densidade de energia da bateria, taxa de carregamento e ciclo de vida. Além disso, o problema de falha da bateria causado pela reação local desigual da bateria também pode ser evitado.
Embora a pulverização, secagem e esferoidização já sejam processos bastante maduros, ainda existem vários problemas existentes e novos requisitos a serem atendidos no processo de fabricação de materiais para baterias. Por exemplo, em termos de controle de tamanho de partícula, é necessário garantir o máximo possível durante o processo de pulverização. O tamanho da partícula do pó é uniforme – partículas muito grandes podem levar a uma reação incompleta, partículas muito pequenas podem aumentar a energia da superfície, causando problemas de acúmulo e aglomeração do pó. Portanto, o controle preciso do tamanho da partícula triturada é, na verdade, um desafio de longa data.
Em suma, para melhorar o desempenho geral da bateria e resolver as dificuldades e dificuldades no processo de trituração, secagem, esferoidização, etc., pesquisadores e engenheiros continuam realizando inovações e melhorias tecnológicas.