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帶你了解人造石墨負極材料
2024-07-16 14:46
人造石墨是由石油焦、針狀焦、瀝青焦等原料,歷經粉碎、造粒、分級以及高溫石墨化加工等一系列流程制成。其具備電子電導率較高、鋰離子擴散系數較大、嵌鋰容量較高、嵌鋰電位較低以及安全穩定等特性,而且石墨材料來源廣泛,價格實惠。得益于負極材料制備的技術成熟以及配套產業的優勢,所以人造石墨在作為負極材料的未來幾年內依然會是主流。
制備流程詳解
1、預處理階段:依據產品特性的差異,調控石墨原料與瀝青的混合比例,范圍設定在100:(5至20)之間。此混合物通過很好的真空上料系統(配備失重秤以確保精準投料)平穩輸送至料斗,隨后由料斗均勻送入磨粉機內,進行粉磨處理,將初始粒徑5~10mm的原輔料精細研磨至5-10微米的超細粉末。
2、造粒工藝:此環節細分為熱解與磨粉篩選兩大步驟。
熱解工序:將超細粉末狀態的半成品1投入反應釜,歷經特定工藝處理后,待溫度降至適宜范圍,完成出料,獲得半成品2。
篩分工序:采用真空傳輸技術,將半成品2無縫對接至磨粉機進行二次精細研磨,將10~20mm的物料細磨至6~10微米粒徑。隨后,利用精密管道系統將粉料輸送至篩分機,進行高效篩分,確保粒度均勻一致。
3、石墨化過程:此階段核心在于利用電阻加熱技術,將炭質材料加熱至極高溫度區間(2300~3000℃),促使原本無序的炭質結構轉化為高度有序的石墨晶體結構。隨著熱處理溫度的逐步攀升,石墨層間距顯著縮小,通常穩定在0.343~0.346nm之間。尤其當溫度達到2500℃時,變化尤為顯著;至3000℃時,變化趨于平緩,標志著石墨化過程的完成。
4、更終磨粉篩分:石墨化后的物料在真空環境下被輸送至磨粉機,進行物理混合與再次磨粉處理。隨后,采用270目分子篩進行細致篩分,確保產品粒度符合標準。篩下物經過嚴格檢驗、精確計量后,妥善包裝入庫。對于篩上物,則實施進一步磨粉處理,直至其粒徑達標,再重新進行篩分,確保每一粒產品均達到生產需求。
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