硅碳負極材料是以硅(Si)和碳(C)為主要成分的復合材料。其中,硅是提供高比容量的關鍵活性物質,碳則作為分散基體,起到緩沖硅在充放電過程中的體積變化、維持電極結構完整性以及保持電極內部電接觸的作用。在硅碳負極的制備過程中,可能會使用到樹脂等有機物。例如,酚醛樹脂、聚丙烯酰胺等可以作為碳源,在高溫燒結等工藝下轉化為碳,形成碳包覆硅或硅碳復合的結構。此外,樹脂還可以作為粘結劑,如聚偏氟乙烯(PVDF)等,將硅、碳等活性物質以及導電劑等粘結在一起,形成具有一定機械強度的電極材料。
工藝流程:先將硅源和碳源溶解在適當的溶劑中,形成均勻的溶液。然后加入催化劑或引發劑,使溶液發生溶膠 - 凝膠轉變,形成凝膠狀物質。接著對凝膠進行干燥和熱處理,去除溶劑和其他雜質,同時使硅和碳發生化學反應,形成硅碳復合材料。在干燥凝膠的過程中,可以使用噴霧干燥機。噴霧干燥能夠快速將凝膠溶液轉化為細小的顆粒,有利于后續的熱處理和材料性能的調控。
工藝流程:以天然石墨為核心,將硅納米顆粒與檸檬酸和瀝青等前驅體形成的溶液通過噴霧干燥形成微球,再經過熱解處理,使檸檬酸和瀝青等前驅體轉化為多孔碳,將硅納米顆粒包裹在其中,形成具有核 - 殼結構的硅碳復合材料。此工藝使用噴霧干燥機,其作用是將混合溶液快速干燥成球形顆粒,有助于形成均勻的核 - 殼結構,并且可以精確控制顆粒的尺寸和形貌。
在一些硅碳負極材料的制備過程中會用到噴霧干燥機,尤其是在需要精確控制材料顆粒形貌、尺寸和均勻性的情況下,噴霧干燥機能夠發揮重要作用。它可以將溶液或漿料快速干燥成細小的顆粒,有利于后續的處理和材料性能的優化。
噴霧干燥是以單一工序將溶液、乳濁液、懸浮液和漿狀物料瞬間干燥成粉狀或顆粒狀產品。工藝過程簡單、干燥溫和特別適合熱敏性物料,還可以快速工業化放大生產。那艾實驗儀器的試驗中心配備了6臺功能各異的噴霧干燥造粒試驗機以及專業的試驗人員,能基本滿足客戶在粉體樣品的制取及干燥特性的確認等方面的需求,為噴霧干燥工藝研究提供可靠的依據。誠摯歡迎廣大新老客戶前來試驗、洽談。