鋰離子電池負極材料生產工藝開發(fā)技術報告-免費閱讀
【正文】 b) 經過試用，所選用的高速混合機能夠滿足工藝要求，使瀝青達到熔融狀態(tài)。 圖3—8出料速度與篩上物含量關系 圖3—9出料速度與比表面積關系由3—10曲線圖可以看到出料溫度越高，所生產出產品的比表面積就越高，出料溫度降低至100℃以下，所生產出產品的比表面積就穩(wěn)定不變，從而確定出料溫度為100℃以下。表3—4 混合時間不同對后續(xù)產品質量影響的實驗編號混合時間 min鑒定1 直觀、手感 鑒定2 過100目篩篩上物含量 %備 注110松散但有瀝青結塊15瀝青沒有化開220松散但有瀝青結塊18瀝青沒有化開330有粘稠的瀝青塊24瀝青沒有完全化開440有粘稠的瀝青小塊10瀝青沒有完全化開550松散4瀝青化開但混合不均勻660非常松散瀝青完全化開且混合均勻770非常松散瀝青完全化開且混合均勻880非常松散瀝青完全化開且混合均勻：設定主料與瀝青的比例92：8，確定混合60分鐘，分別做不同控溫程序比較，以混合出最均勻的效果且所用控制溫度最低為選擇標準，可以確定控溫150℃為最佳控溫程序，具體實驗結果見3—5表。二、 試驗方法及數據分析1 包覆劑的制備利用焦油中油與喹啉類似的化學性質對瀝青的溶解能力，利用離心設備去除瀝青中的喹啉不溶物。洗油主要由喹啉及其同系物、吲哚及其同系物組成，性質類似喹啉，可利用洗油的這種性質，除去瀝青中的一些喹啉不溶物，從而降低QI值，提高瀝青的軟化點。瀝青經過交聯固化形成的多芳環(huán)結構化合物與石墨結構材料結構相似，結合力強，提高了負極材料與電解液的相溶性，防止了溶劑的共嵌入，分解和石墨結構剝離?！╲s Li+/Li）；②插鋰容量高。第三個方面是顆粒表面形態(tài)。人造石墨一般是人造炭素材料經高溫石墨化得到的，只有氣相生長炭纖維和熱解炭具有較高的石墨化度而沒有經過較高的石墨化溫度。國內外已商品化的鋰離子電池正極是LiCoO2，負極是層狀石墨。正極由鋰—金屬氧化物，通常為鈷酸鋰（LiCoCO3）與碳墨或石墨的混合物組成，碳墨或石墨作為導電助劑和黏合劑。銅箔常用作正集的集流器。2 炭負極材料從理論上講，具有鋰離子嵌入和脫嵌功能的不只是炭材料，好多金屬氧化物和硅錫一類的材料都可以作為負極材料使用。炭負極材料從來源講可以區(qū)分為兩類，加工性的負極材料，另一類是合成性的負極材料，具體情況見表1—1加工性負極材料與合成性負極材料的比較。僅僅通過粉碎和分級是無法獲得好的負極材料的。③與有機溶劑相溶能力差，易發(fā)生溶劑共插入，降低插鋰性能。具有很高的可逆電化學容量，提高了負極材料的首次充放效率和循環(huán)穩(wěn)定性。2表面修飾包覆劑確定后，需要將再加工的瀝青均勻地包覆在石墨顆粒的表層，已有的技術中實現表面修飾有兩種方式：一種是用低速液相攪拌器，將瀝青、石墨和溶劑混合攪拌，利用溶劑作載體，實現均勻包覆的目的；另一種是包覆物和被包覆物在固相狀態(tài)下進行混合，混合在低速的螺旋混合器中進行。在實驗室中，將瀝青和洗油分別在120℃，150℃，180℃攪拌溶解后，放在圓柱形容器中進行恒溫沉降。表3—5 控制溫度不同對后續(xù)產品質量影響的實驗編 號控制溫度 ℃選擇標準1 直觀、手感選擇標準2 過100目篩篩上物含量 %備 注1120松散但有瀝青結塊16瀝青沒有化開2130有粘稠的瀝青塊11瀝青沒有完全化開3140松散6少量瀝青沒有完全化開4150非常松散瀝青完全化開且混合均勻5160非常松散瀝青完全化開且混合均勻6170非常松散瀝青完全化開且混合均勻：按照控制溫度為150℃，混合時間為60分鐘，做包覆比例不同的實驗，依據后續(xù)產品的檢測結果確定適宜的包覆量，具體實驗結果見3—6表。圖3—10 出料溫度與產品的比表面積關系4高溫炭化6132345 上料斗 立式反應器 加熱裝置 下料裝置 下料電機 下料口
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