江苏龙鑫智能干燥科技有限公司
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氧化石墨烯浆料干燥装置 离心喷雾干燥塔 智能闭环控制,产能大能耗低,品质稳定突破
  • 品牌:LONGXIN
  • 货号:LPG型
  • 价格: ¥688000/套
  • 发布日期: 2025-07-02
  • 更新日期: 2025-07-14
产品详请
外型尺寸 10x8x10m
货号 LPG型
品牌 LONGXIN
用途 石墨烯,富勒烯,碳纳米管,负极材料,导电剂
型号 LPG型
制造商 龙鑫干燥
是否进口
        在国际新能源汽车渗透率突破35%的2025年,动力电池技术迭代正进入"能量密度竞赛"与"成本攻坚战"的深水区。据机构预测,2025年国际动力电池需求将达1243GWh,其中我国市场占比超50%。然而,传统碳黑导电剂在高镍三元电池中面临"用量高、内阻大、循环衰减快"的瓶颈,难以满足800V高压平台和4C超快充技术的需求。被誉为"黑金"的石墨烯,凭借10^6 S/m的超高电导率和二维片层结构,正成为突破这一技术困局的关键。

市场需求呈现三大特征:

        (1) 规模化替代加速:2025年石墨烯导电剂在动力电池领域的渗透率预计突破18%,市场规模达280亿元,较2023年增长210%。宁 德时代、比亚 迪等头部企业已实现石墨烯导电剂在磷酸铁锂电池中的规模化应用,单吨成本较传统材料降低18%-22%。
        (2) 性能要求极Z化:高duan车型对导电剂提出"亚微米级粒径(D50≤2μm)、低电阻率(≤0.1Ω·cm)、高分散性(团聚指数<1.2)"的严苛标准,传统喷雾干燥设备已无法满足需求。
        (3) 应用场景多元化:除动力电池外,石墨烯导电剂在固态电池电解质、钠电池正极、氢燃料电池催化剂载体等新兴领域的需求快速增长,预计2030年相关市场规模将突破1500亿元。

纳米研磨-喷雾干燥工艺的技术瓶颈与产业痛点

        新一代石墨烯导电剂的制备需经历"氧化剥离-还原分散-干燥造粒"三大核心工序,其中纳米研磨-喷雾干燥一体化工艺是决定产品品质的关键环节。然而,现有技术存在四大核心痛点:
        (1) 雾化系统堵塞与寿命难题
        石墨烯前驱体浆料固含量高达30%-40%,且含有未完全剥离的微米级团聚体。传统离心雾化器(转速<15000rpm,线速度<160m/s)在处理高粘度浆料时易发生通道堵塞,雾化盘磨损严重,更换周期缩短。
        (2) 热风分配不均引发质量波动
        干燥塔内温度梯度控制精度不足(±10℃),导致石墨烯片层因局部过热发生氧化降解,同时粒径分布跨度达10-100μm,导电性离散度超过15%。某高校实验室模拟结果表明,热风流速差>0.5m/s时,产品振实密度波动幅度达12%,直接影响电池极片压实密度的一致性。
        (3) 粘壁现象导致材料损耗与污染
        石墨烯粉体的高比表面积(>200m2/g)使其极易吸附在干燥塔内壁,形成厚度达0.5-2mm的结垢层。传统气扫装置(风压<0.3MPa)难以清除干净,导致批次间杂质含量波动超过0.05%,甚至引发金属离子污染。某企业实测数据显示,粘壁造成的材料损耗率高达8%-12%,年损失超千万元。
        (4) 产品团聚限制性能发挥
        干燥过程中,石墨烯片层因范德华力重新堆叠,形成粒径>10μm的二次团聚体,导致有效导电接触面积减少40%以上。某电池企业测试表明,使用团聚石墨烯导电剂的电芯内阻较分散良好产品高18%,循环500次后容量保持率下降9%。

龙鑫智能全链解决方案重构石墨烯导电剂制备工艺

        针对行业痛点,龙鑫干燥依托国家特种超细粉体工程技术研究中心,推出"研磨分散-喷雾干燥-智能控制"全链条解决方案,实现从实验室研发到量产的无缝衔接。
        (1) 超高速离心雾化技术突破
        自主研发的第六代超高速离心雾化器采用航空级钛合金转盘与全新升级传动系统,Z高线速度达230m/s(传统设备仅120-160m/s),配合双螺旋导流槽结构,可将高粘度浆料快速分散为10-50μm的均匀雾滴,破碎效率提升。转盘表面经纳米级粗糙化处理,物料分布均匀性提升,从源头避免干燥后颗粒团聚。
        (2) 梯度温场精准控制体系
        干燥塔采用CFD仿真优化的双锥导流结构,内置多组可调节式空气分布器,实现热空气流速(0.8-3.5m/s)与温度(50-300℃)的三维梯度控制。在顶部雾化区,200℃高温气流在5秒内完成溶剂蒸发;底部收集区通过80℃低温气流冷却物料,避免二次团聚。实测数据显示,干燥室内温度均匀性误差,较传统设备大幅提升。
        (3) 智能工艺闭环控制系统
        搭载智能控制系统,集成多路传感器实时监测温度、压力、振动等参数,通过算法动态调整雾化转速与热风流量。系统内置的石墨烯专用工艺库,可自动匹配氧化石墨烯、还原氧化石墨烯等不同品类的干燥曲线,实现从进料到出粉的全流程无人化操作。

超高速离心喷雾干燥机的颠覆性价值

        龙鑫超高速离心喷雾干燥机在石墨烯导电剂制备中展现出六大核心优势:
        (1) 粒径精准可控:D50粒径可稳定控制,分布跨度小,满足动力电池对导电剂的严苛要求。
        (2) 产能大幅提升:单机日处理量高,较传统设备提升,可支撑量产级导电剂生产线。
        (3) 能耗显著降低:采用多级热风循环技术,吨产品能耗下降,较行业平均水平降低。
        (4) 品质稳定性突破:产品电导率较传统工艺提升;循环1000次后容量保持率高。
        (5) 清洁生产保障:CIP在线清洗系统实现干燥室无死角清洁,清洗水回收率高,粉尘排放浓度降低。
        (6) 工艺柔性拓展:支持水基、醇基、酯基等多种溶剂体系,兼容氧化石墨烯、石墨烯复合材料等不同品类。

龙鑫干燥的技术护城河

        (1) 超高速离心雾化器专 利集群
        拥有ZL 2021 2 2093525.2、ZL 2023 2 1168225.9等核心专 利,雾化器使用寿命高,可替代进口设备。
        (2) CDF仿真优化技术壁垒
        建立包含多项核心参数的干燥动力学模型,通过正交试验验证,工艺开发周期缩短。
        (3) 气扫防粘壁技术创新
        采用旋转式气扫装置,喷口风速达10m/s,配合负压抽吸系统,粘壁量降低,批次间杂质含量波动小。
        (4) 全生命周期服务体系
        提供从工艺验证、设备调试到产线优化的一站式服务,产品良率提升。

产业赋能与未来展望

        龙鑫干燥的技术突破正在重塑石墨烯导电剂产业格局。随着固态电池、钠电池等新兴技术的商业化落地,石墨烯导电剂的需求将迎来新一轮爆发。龙鑫干燥将持续深耕新能源材料装备领域,以技术创新驱动行业变革,为国际新能源产业高质量发展提供强劲动力。

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