多孔活性炭微球高速乳化機(jī),多孔聚合物微球,原位合成多孔硅,碳復(fù)合負(fù)極材料,和鋰離子電池,多孔亞微米硅球,多孔聚乙烯微球、多孔聚氯乙烯微球、多孔聚丙烯微球、多孔聚氨酯微球
隨著電子工業(yè)、電動(dòng)汽車及航空航天技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)鋰離子電池的性能則提出了更高的要求。因此要實(shí)現(xiàn)鋰離子電池在能量密度和功率密度上的突破,至關(guān)重要的“瓶頸"問(wèn)題是如何設(shè)計(jì)和發(fā)展新型電極材料。在鋰離子電池的研究領(lǐng)域,其研究重點(diǎn)是負(fù)極材料。目前石墨電極本身較低的理論儲(chǔ)鋰容量使其很難再取得突破性進(jìn)展。因此,研究和開(kāi)發(fā)具有高比容量、高充放電效率、高循環(huán)性能、高倍率充放電性能好、高性、以及低成本的新型負(fù)極材料緊迫性,已成為鋰離子電池研究領(lǐng)域的熱門課題,并且對(duì)鋰離子電池的發(fā)展具有十分重要的意義。
硅基材料被廣泛認(rèn)為是重要的高容量負(fù)極材料。除具有自然界儲(chǔ)量豐富的優(yōu)點(diǎn)外,它的的理論嵌鋰容量是4200mAh/g 9800mAh/mL,脫嵌鋰平臺(tái)高,具有較高的性能。盡管硅負(fù)極材料有很好的應(yīng)用前景,但由于在充放電過(guò)程中,硅體積膨脹高達(dá)420%,在應(yīng)力的作用下,顆粒容易粉碎,造成材料容量迅速衰減。此外,反復(fù)的體積膨脹收縮使得硅和電解液的界面十分不穩(wěn)定,導(dǎo)致負(fù)極表面的SEI膜不斷的被破壞后再生長(zhǎng),這一過(guò)程會(huì)大量消耗電解液中的Li+,使得充放電效率變差,同時(shí)過(guò)厚的SEI膜會(huì)影響Li+的傳輸,增加了電池的內(nèi)阻及極化,進(jìn)一步加劇了材料的容量衰減。[0004]目前現(xiàn)有技術(shù)中,為提高硅材料的循環(huán)性能,所采用的主要策略是設(shè)計(jì)材料的組成和微觀結(jié)構(gòu),以適應(yīng)硅的體積效應(yīng)并維持電極導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),主要途徑有納米化、復(fù)合化、多孔化等。然而,采用納米材料對(duì)改善合金材料循環(huán)性能的效果不佳;單一活性摻雜或者惰性摻雜雖然能夠部分抑制硅基材料的體積膨脹,但仍無(wú)法完硅的分散和團(tuán)聚問(wèn)題;其他方法提高穩(wěn)定性的效果有限,且對(duì)環(huán)境有較大污染。
多孔聚合物微球的制備方法:
1.將多孔聚合物加入水中加熱攪拌,使多孔聚合物分散均勻,得到懸浮溶液;
2.向1中得到的懸浮溶液中加入硅源,并持續(xù)加熱攪拌,得到混合溶液;
3.將2中得到的混合溶液依次經(jīng)過(guò)濾、去離子水洗滌、干燥,然后加入還原劑后使用上海依肯高速乳化機(jī)得到中間產(chǎn)物A;
4.通過(guò)熱還原過(guò)程處理所述中間產(chǎn)物A,得到中間產(chǎn)物B;
5.將4中得到的中間產(chǎn)物B進(jìn)行酸洗,之后經(jīng)過(guò)濾、去離子水洗滌、烘干,得到終產(chǎn)物多孔硅/碳復(fù)合負(fù)極材料。
上海依肯就是、快速、均勻地將一個(gè)相或多個(gè)相(液體、固體、氣體)進(jìn)入到另一互不相溶的連續(xù)相(通常液體)的過(guò)程。而在通常情 況下各個(gè)相是互不相溶的。當(dāng)外部能量輸入時(shí),兩種物料重組成為均一相。由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機(jī)械效應(yīng)帶來(lái)的強(qiáng)勁動(dòng)能,使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用,形成懸浮液(固/液),乳液(液體/液體)從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應(yīng)成熟工藝和適量添加劑的共同作用下,瞬間均勻精細(xì)的分散乳化,經(jīng)過(guò)高頻的循環(huán)往復(fù),終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。
IKN管線式高剪切乳化機(jī)與臥式乳化機(jī)比較:
轉(zhuǎn)速和剪切力:
XX乳化機(jī),3000/4700 RPM直聯(lián)電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速
線速度:V=3.14X0.55X3000/60=9 M/SV=3.14X0.55X4700/60=14M/S
作用力:F=9/0.3X1000-=30000 S-1F=14/0.3X1000=42000 S-1
IKN高剪切乳化機(jī),9000/14000RPM通過(guò)皮帶加速
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