เทคโนโลยีการเตรียมวัสดุแบตเตอรี่พลังงานใหม่ – การเจียร / การทำให้แห้ง / การทำให้เป็นทรงกลม

ในแบตเตอรี่พลังงานใหม่ วัสดุหลายชนิดเป็นสารผงทั่วไป รวมถึงลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) ลิเธียมโคบอลเตต (LiCoO2) ลิเธียมนิเกิเลต (LiNiO2) ลิเธียมแมงกาเนต (LiMn2O4) ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โซเดียมไททาเนต (NaTi2(PO4)3), โซเดียมซัลเฟอร์ (Na2S), โซเดียมออกไซด์ (Na2O), วัสดุ Prussian blue ในแบตเตอรี่ไอออน; ผงกำมะถัน กราไฟต์ (ใช้เป็นตัวพากำมะถัน) ในแบตเตอรี่ลิเธียม-กำมะถัน แบตเตอรี่แบบโซลิดสเตต อิเล็กโทรไลต์แบบแข็ง วัสดุบวกและลบ ฯลฯ

ในกระบวนการของวัสดุแบตเตอรี่เหล่านี้ กระบวนการบด/ทำให้แห้ง/การทำให้เป็นทรงกลมเป็นสิ่งจำเป็น เหตุผลหลักคือ:

① “การบด” สามารถทำให้อนุภาคของวัสดุผงมีขนาดเล็กลงและเพิ่มพื้นที่ผิว ซึ่งจะเป็นการเพิ่มส่วนต่อประสานปฏิกิริยาของแบตเตอรี่ เพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างวัสดุกับอิเล็กโทรไลต์ และเร่งความเร็วในการส่งผ่านของไอออนและอิเล็กตรอน

② “การทำให้แห้ง” สามารถขจัดความชื้นหรือตัวทำละลายอินทรีย์ที่เกิดจากปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับเฟสของเหลวและของแข็งในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรและประสิทธิภาพของวัสดุ

③ กราไฟต์ “spheroidization” สามารถปรับปรุงโครงสร้างและประสิทธิภาพของอนุภาคกราไฟต์ เพื่อให้มีการนำไฟฟ้าและความแข็งแรงเชิงกลดีขึ้น

ด้วยมาตรการข้างต้น ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่สามารถปรับปรุงได้อย่างมาก รวมถึงการปรับปรุงความสม่ำเสมอและความสม่ำเสมอของวัสดุแบตเตอรี่ ทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุแบตเตอรี่มีการกระจายอย่างสม่ำเสมอ และปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ อัตราการชาร์จ และอายุการใช้งานของวงจร นอกจากนี้ยังสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาความล้มเหลวของแบตเตอรี่ที่เกิดจากปฏิกิริยาภายในที่ไม่สม่ำเสมอของแบตเตอรี่ได้อีกด้วย

แม้ว่าการบด การทำให้แห้ง และการทำให้เป็นทรงกลมเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างสมบูรณ์แล้ว แต่ก็ยังมีปัญหาที่มีอยู่มากมายและข้อกำหนดใหม่เพื่อให้ทันในกระบวนการผลิตวัสดุแบตเตอรี่ ตัวอย่างเช่น ในแง่ของการควบคุมขนาดอนุภาค จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในระหว่างกระบวนการทำให้เป็นผง ขนาดอนุภาคของผงมีความสม่ำเสมอ – อนุภาคขนาดใหญ่เกินไปอาจทำให้ปฏิกิริยาไม่สมบูรณ์ อนุภาคขนาดเล็กเกินไปอาจเพิ่มพลังงานที่พื้นผิว ทำให้เกิดปัญหาการสะสมและการเกาะตัวของผงแป้ง ดังนั้นการควบคุมขนาดอนุภาคที่บดละเอียดอย่างแม่นยำจึงเป็นความท้าทายที่มีมาอย่างยาวนาน

กล่าวโดยย่อ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของแบตเตอรี่และแก้ปัญหาความยากลำบากในกระบวนการบด การทำให้แห้ง การทำให้เป็นทรงกลม ฯลฯ นักวิจัยและวิศวกรยังคงดำเนินการสร้างสรรค์นวัตกรรมและการปรับปรุงทางเทคโนโลยีต่อไป