锂离子电池硅碳负极材料高速研磨分散机性能特点

       硅基负极材料在规模使用过程中仍存在两个关键 问题需要解 决：①硅材料在脱嵌锂过程中反 复膨胀收缩 J， 致使负极材料粉化、 脱落 ， 并终导致负极材料失去 电接触而使 电池* 失效；② 硅材料表面 SEI 膜的持续生长 ， 会一直不可逆地消耗 电池 中有限的电解液和来 自正极的锂 ， 终导致电池容量的迅速衰减 J。纳米硅碳负极材料则是可以有效解决上述问题的方向之一。
 

       一种锂离子电池硅碳负极材料及制备方法，其特征在于，包括下述步骤：活性炭材料粉碎预处理；制备纳米硅料浆；将活性炭粉末与纳米硅料浆、煤焦油软沥青混合；焦化处理；低温炭化处理；将低温炭化处理后的产物进行粉碎分级，取5～30μm的产物作为硅碳负极材料。本发明与现有技术相比，制备的锂离子电池负极材料为硅碳复合材料，在活性炭材料中引入纳米硅和/或氧化亚硅，提升了锂离子二次电池负极材料克容量，其克容量已超过石墨材料的理论容量，从而使电池的充放电克容量增加，同时解决了单纯使用硅和氧化亚硅做负极的膨胀问题；较好解决了体积膨胀问题，因而循环性能得到改善。

上海依肯锂离子电池硅碳负极材料管线式超高剪切乳化机

       管线式超高剪切乳化机就是高效、快速、均匀地将一个相或多个相(液体、固体、气体)进入到另一互不相溶的连续相(通常液体)的过程的设备的设备。而在通常情 况下各个相是互不相溶的。当外部能量输入时，两种物料重组成为均一相。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，形成悬浮液（固/液），乳液（液体/液体）和泡沫（气体/液体）。从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细的分散乳化，经过高频的循环往复，终得到稳定的高品质产品。

       管线式超高剪切乳化机由1-3个工作腔组成，在马达的高速驱动下，物料在转子与定子之间的狭窄间隙中高速运动，形成紊流，物料受到更强液力剪切、离心挤压、高速切割、撞击和研磨等综合作用，从而达到分散、乳化、破碎的效果。被加工物料本身和物理性质和工作腔的数量以及控制物料在工作腔中停留的时间决定了粒径分布范围及均化、细化的效果和产量的大小。高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是重要的。根据一些行业特殊要求，依肯公司在ER2000系列的基础上又开发出ERS2000超高速剪切分散乳化机。其剪切速率可以超过10.000 rpm，转子的速度可以达到40m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强，乳液的粒经分布更窄。由于能量密度*,无需其他辅助分散设备。

锂离子电池硅碳负极材料高速研磨分散机技术参数

设备等级：化工级、卫生I级、卫生II级、无菌级

电机形式：普通马达、变频调速马达、防爆马达、变频防爆马达、气动马达

电源选择： 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ

电机选配件： PTC 热保护、降噪型

均质机材质：SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti

均质机选配：储液罐、排污阀、变频器、电控箱、移动小车

均质机表面处理：抛光、耐磨处理

进出口联结形式：法兰、螺口、夹箍

均质机选配容器：本设备适合于各种不同大小的容器.

均质机

标准流量（H2O）

输出转速

标准线速度

马达功率

进出口尺寸

型号

l/h

rpm

m/s

kW

ERS 2000/4

300-1,000

14000

40

2.2

DN25/DN15

ERS 2000/5

1,000-1.5000

10,500

40

7.5

DN40 /DN 32

ERS 2000/10

3,000

7,300

40

15

DN50 / DN50

ERS 2000/20

8,000

4,900

40

37

DN80 /DN 65

ERS 2000/30

20,000

2,850

40

75

DN150 /DN 125

ERS 2000/50

40,000

2,000

40

160

DN200 /DN 150

1 表中上限处理量是指介质为“水”的测定数据。

2 处理量取决于物料的粘度，稠度和终产品的要求。

3 如高温，高压，易燃易爆，腐蚀性等工况，必须提供准确的参数，以便选型和定制。

4 本表的数据因技术改动