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告别硅碳负极材料干燥困境,闭式循环喷雾干燥塔成为锂电池行业发展新引擎

发表时间:2025-04-03
      在新能源汽车产业蓬勃发展与储能技术加速迭代的大背景下,高性能电池作为核心驱动力,其市场需求呈爆发式增长。硅碳复合负极材料凭借高达4200mAh/g的理论比容量,远超传统石墨负极材料的372mAh/g,成为提升电池能量密度、突破锂离子电池性能极限的关键所在。在动力电池领域,它助力新能源汽车实现更远续航;在高性能储能领域,为稳定供能提供坚实保障,市场前景极为广阔。

      然而,当前硅碳复合负极材料大规模量产制备工艺中的干燥环节,成为制约产品性能提升的关键瓶颈。传统干燥技术问题丛生,严重阻碍了硅碳负极材料的商业化进程。从工艺要求、流程设计,到技术参数确认、设备调试及核心部件创新等方面,均存在难以克服的难题。具体表现为:干燥后产品球形度差、粒径一致性低、振实密度小,导致电池体积膨胀率高;循环性能差(100周容量保持率<75%),热应力与氧化副反应引发结构坍塌;倍率性能不足(5C放电容量<70%),导电网络不连续限制离子传输效率;批次一致性差,开放式干燥系统难以精准控制工艺参数,溶剂残留污染加剧性能波动。

      面对这些挑战,江苏龙鑫智能干燥科技有限公司依托十余年在干燥技术领域的深厚积淀,成功研发出有机溶剂喷雾干燥机,通过“工艺 - 设备 - 材料”三位一体创新模式,为硅碳负极材料干燥难题提供了系统性解决方案,有望重塑行业格局。

核心技术突破:微观结构调控与量产稳定性并重

     (1) 闭路循环系统:优化干燥动力学环境
      江苏龙鑫有机溶剂喷雾干燥机采用惰性气体全流程保护,严控闭式循环系统氧气含量,有效抑制硅氧化与SEI膜异常生长,减少活性锂损失。同时,溶剂回收率高达95%以上,降低生产成本的同时符合环保法规要求。其动态温控模块精度可达±3℃,能够分阶段调控干燥塔温度梯度,避免热冲击导致的颗粒破裂,为物料干燥营造稳定环境。
     (2) 多级雾化与智能控制:精准塑造颗粒形貌
      该设备搭载专利雾化系统(专 利号:ZL202111037037.8、ZL 2021 2 2093525.2 …… ),实现液滴粒径D50≤15μm,形成球形度高的均一颗粒。AI参数优化系统实时监测粒径、湿度、气体成分等关键数据,自动调节雾化压力与进料速率,提升振实密度,从根源上保证产品质量。
     (3) 原位功能化强化:延长材料使用寿命
      在闭路环境中,设备引入表面原位包覆技术,有效缓解硅在充放电过程中的体积膨胀问题。同时,利用含氟气体进行官能团定向修饰,提升电子电导率,显著延长材料寿命。

实测数据见证出色性能:全方位超越传统工艺

      经实际测试,有机溶剂喷雾干燥工艺在多项性能指标上远超传统工艺。在振实密度、首 次库仑效率、批次一致性等方面,较传统工艺,都有幅度提升。

龙鑫方案核心竞争力:全链条支撑与可持续发展

     (1) 全链条技术支撑
       龙鑫智能拥有创新实验中心,配备公斤级中试线与原位表征设备,可提供从材料配方优化到干燥工艺验证的一站式服务。设备采用模块化设计,支持产能从实验室级(50kg/天)到万吨级产线的无缝扩展,满足不同客户需求。
     (2) 经济效益与绿色制造
       有机溶剂喷雾干燥塔能耗相比传统设备降低10%,溶剂回收带来的效益使综合成本下降15%。延长设备寿命,减少维护成本,实现经济效益与环境效益的双赢。
     (3) 携手龙鑫,共创产业未来
     江苏龙鑫智能干燥科技有限公司深耕新能源材料领域,以“干燥技术 + 材料科学”交叉创新为核心,为客户提供全方位服务。针对SiO?、纳米硅、Si/C核壳等不同体系,定制专属干燥方案;通过搭载工业互联网平台,实现设备远程运维与工艺优化;提供从实验室验证到量产爬坡的全生命周期技术陪跑。

     硅碳负极材料的产业化突破,需要干燥工艺从“经验驱动”迈向“数据智能驱动”。龙鑫LXC-CSD闭路循环喷雾干燥机以精准调控材料微观结构为核心,助力客户实现“更高性能、更低成本、更可持续”的制造目标。诚邀硅碳负极材料行业客户共同探索技术边界,携手推动全球电池产业迈向新纪元!

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