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硅碳负极小试中碳化炉要达到什么设计条件
如今石墨负极的容量密度慢慢走到了极致的现象下,锂电材料的开发者急不可耐的寻找可以在此提高负极的容量密度的材料,硅碳负极是当下热门的锂电负极材料!
虽然硅碳拥有非常高的容量密度但是循环性能却不理想,所以现在一致的使用路线为在石墨负极中掺杂硅碳来达到容量密度。
硅碳的制备工艺基本为两种,金属纳米硅,氧化亚硅两种硅源,气相沉积以及高温碳化两种。
本文着重介绍高温碳化工艺。首先我们需要将硅通过湿法研磨的方式磨成粒径在100纳米的硅粉,混合碳以及沥青之后通过喷雾的干燥的方式进行干燥。
在干燥环节我们需要特别注意,因为通常会有有机溶剂我们在选在干燥设备的时候最好选用闭式循环喷雾干燥设备。
下面就是碳化环节,现在有两种不同的技术路线。第一种通过反应釜预碳化,这样的好处是可以在预碳化的过程中将沥青排除,可以减少后面碳化炉的排气压力,以及大大的提升窑炉工作效率。整个工艺时间约为升温3小时至900度,然后再保温2小时。
炉产10公斤级小试碳化炉
第二种路线路线为直接用碳化炉来达到排除沥青和碳化,这样做的会给碳化炉带来排气的压力,但是我们现在所有碳化炉的烟囱已经有保温措施以及加热措施可以避免烟囱堵塞。当然好处就是可以节省反应釜的采购成本。

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