Công nghệ chuẩn bị vật liệu pin năng lượng mới-Mài/Sấy khô/Spheroidizing

Trong pin năng lượng mới, nhiều vật liệu là chất bột điển hình, bao gồm lithium iron phosphate (LiFePO4), lithium cobaltate (LiCoO2), lithium nikenate (LiNiO2), lithium manganate (LiMn2O4) trong pin lithium-ion; Natri titanat (NaTi2(PO4)3), natri lưu huỳnh (Na2S), natri oxit (Na2O), vật liệu xanh Prussian trong pin ion; bột lưu huỳnh, than chì (dùng làm chất mang lưu huỳnh) trong pin lithium-lưu huỳnh; pin thể rắn Chất điện phân rắn, vật liệu hoạt động tích cực và tiêu cực, v.v.

Trong quá trình xử lý các vật liệu pin này, quá trình mài/sấy khô/hình cầu hóa là rất cần thiết, lý do chính là:

① “Mài” có thể làm cho các hạt vật liệu bột nhỏ hơn và tăng diện tích bề mặt, do đó làm tăng giao diện phản ứng của pin, tăng diện tích tiếp xúc giữa vật liệu và chất điện phân, đồng thời đẩy nhanh tốc độ truyền của các ion và điện tử;

② “Làm khô” có thể loại bỏ độ ẩm hoặc dung môi hữu cơ được tạo ra bởi phản ứng liên quan đến pha lỏng và pha rắn trong quy trình sản xuất pin, để đảm bảo tính ổn định và hiệu suất của vật liệu.

③ “Hình cầu hóa” than chì có thể cải thiện cấu trúc và hiệu suất của các hạt than chì, để chúng có độ dẫn điện và độ bền cơ học tốt hơn.

Thông qua các biện pháp trên, hiệu suất của pin có thể được cải thiện đáng kể, bao gồm cải thiện tính đồng nhất và nhất quán của vật liệu pin, đảm bảo vật liệu pin được phân bổ đồng đều và cải thiện mật độ năng lượng pin, tốc độ sạc và tuổi thọ của chu kỳ. Ngoài ra, cũng có thể tránh được sự cố hỏng pin do phản ứng cục bộ của pin không đồng đều.

Mặc dù quá trình nghiền thành bột, sấy khô và tạo cầu đã là những quy trình khá trưởng thành, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề tồn tại và các yêu cầu mới để bắt kịp với quy trình sản xuất vật liệu pin. Ví dụ, về kiểm soát kích thước hạt, cần phải đảm bảo càng nhiều càng tốt trong quá trình nghiền thành bột. Kích thước hạt của bột đồng đều – các hạt quá lớn có thể dẫn đến phản ứng không hoàn toàn, các hạt quá nhỏ có thể làm tăng năng lượng bề mặt, gây ra vấn đề tích tụ và kết tụ bột. Do đó, việc kiểm soát chính xác kích thước hạt nghiền thực sự là một thách thức lâu dài.

Nói tóm lại, để cải thiện hiệu suất tổng thể của pin và giải quyết những khó khăn vướng mắc trong quá trình nghiền, sấy khô, hình cầu hóa, v.v., các nhà nghiên cứu và kỹ sư tiếp tục thực hiện đổi mới và cải tiến công nghệ.