Yeni enerji pili malzeme hazırlama teknolojisi-Öğütme/Kurutma/Küreselleştirme
Yeni enerji pillerinde, lityum-iyon pillerde lityum demir fosfat (LiFePO4), lityum kobaltat (LiCoO2), lityum nikelat (LiNiO2), lityum manganat (LiMn2O4); İyon pillerde sodyum titanat (NaTi2(PO4)3), sodyum kükürt (Na2S), sodyum oksit (Na2O), Prusya mavisi malzemeler; lityum-kükürt pillerde kükürt tozu, grafit (kükürt taşıyıcı olarak kullanılır); katı hal piller Katı elektrolitler, pozitif ve negatif aktif maddeler, vb.
Bu pil malzemelerinin işlenmesinde öğütme/kurutma/küreselleştirme işlemi esastır, ana nedenler şunlardır:
① “Öğütme”, toz malzeme parçacıklarını daha küçük hale getirebilir ve yüzey alanını artırabilir, böylece pilin reaksiyon arayüzünü artırabilir, malzeme ve elektrolit arasındaki temas alanını artırabilir ve iyonların ve elektronların iletim hızını hızlandırabilir;
② “Kurutma”, malzemenin stabilitesini ve performansını sağlamak için pil üretim sürecinde sıvı faz ve katı fazı içeren reaksiyonla ortaya çıkan nemi veya organik çözücüyü kaldırabilir.
③ Grafit “küreselleştirme”, grafit parçacıklarının yapısını ve performansını iyileştirebilir, böylece daha iyi elektriksel iletkenliğe ve mekanik güce sahip olurlar.
Yukarıdaki önlemler sayesinde, pil malzemesinin tekdüzeliğinin ve tutarlılığının iyileştirilmesi, pil malzemesinin eşit şekilde dağıtılmasının sağlanması ve pil enerji yoğunluğunun, şarj hızının ve çevrim ömrünün iyileştirilmesi dahil olmak üzere pilin performansı önemli ölçüde iyileştirilebilir. Ayrıca, pilin eşit olmayan yerel reaksiyonundan kaynaklanan pil arızası sorunu da önlenebilir.
Toz haline getirme, kurutma ve küreselleştirme halihazırda oldukça olgunlaşmış süreçler olmasına rağmen, pil malzemesi üretim sürecinde ayak uydurulması gereken çeşitli mevcut sorunlar ve yeni gereksinimler vardır. Örneğin, partikül boyutu kontrolü açısından, toz haline getirme işlemi sırasında mümkün olduğu kadar sağlamak gerekir. Tozun parçacık boyutu eşittir – çok büyük parçacıklar reaksiyonun tamamlanmamasına neden olabilir, çok küçük parçacıklar yüzey enerjisini artırarak toz birikmesi ve topaklanma sorunlarına neden olabilir. Bu nedenle, ezilmiş parçacık boyutunun hassas kontrolü aslında uzun süredir devam eden bir zorluktur.
Kısacası, pilin genel performansını iyileştirmek ve kırma, kurutma, küreselleştirme vb. Süreçlerdeki zorluk ve güçlükleri çözmek için araştırmacılar ve mühendisler teknolojik yenilik ve iyileştirmeler yapmaya devam ediyor.