锂离子电池氧化亚硅负极材料的改性研究

锂离子电池氧化亚硅负极材料的改性研究，氧化亚硅SiOx负极材料，石墨烯包覆材料分散机，炭黑密闭式分散机

氧化亚硅SiOx负极材料因具有较高的理论比容量（2680mAh/g）而得到广泛研究，但是其充放电过程中体积膨胀现象导致电极结构破坏严重，容量急剧衰减，导致循环性能较差，另外SiOx本身较低的导电性夜限制了材料电性能的发挥。目前解决SiOx负极材料体积膨胀和低导电性的方法主要为减小粒径和包覆导电碳层。 

本文对微米级氧化亚硅原料进行球磨减小一次颗粒粒度，然后通过化学气相沉积方法（CVD）在颗粒表面包覆一层均匀的碳层，再通过喷雾干燥的方法将氧化亚硅与炭黑进行复合组装成微米球，该微米球表现出的电化学性能。 

分散技术三要素：分散介质、分散剂和分散设备

1、分散介质

（1）根据粘度不同，分散介质分为高粘度、中粘度和低粘度三种。在低粘度介质中，如水和有机溶剂，纳米粉体管易于分散。中粘度介质如液态环氧树脂、液态硅橡胶等，高粘度介质如熔融态的塑料

（2）本文件介绍的纳米粉体管分散技术，针对中、低粘度分散介质

2、分散剂

（1）分散剂的选择，与分散介质的结构、极性、溶度参数等密切相关

（2）分散剂的用量，与纳米粉体比表面积和共价键修饰的功能基团有关

（3）水性介质中，推荐使用。强极性有机溶剂中，如醇、DMF、NMP， 推荐使用TNADIS。中等极性有机溶剂如酯类、液态环氧树脂、液态硅橡胶，推荐使用TNEDIS 

3、分散设备

（1）超声波分散设备：非常适合实验室规模、低粘度介质分散，用于中、高粘度介质时会受到限制

（2）研磨分散设备：适合大规模地分散碳纳米管、中粘度介质分散粉体

（3）采用“先研磨分散、后超声波分散”组合方法，可以、稳定地分散粉体。

锂离子电池氧化亚硅负极材料的改性研究，氧化亚硅SiOx负极材料，石墨烯包覆材料分散机，炭黑密闭式分散机

高速分散机设计理念；

1ERS2000系列作为一个用于混合分散工艺的,其具有连续式性操作,因此也被称作连续式速混合分散机,能够更好满足大批量连续化生产作业要求.与传统的批次分散机相比具有以下优势

2分散:批次分散机在进行分散前往往需要预搅拌,在其基础上才能实现较好的分散乳化混合效果.因此所需要时间更多,产量更小.适用于不连续生产或者产量较小的生产.而连续式分散机可以直接进行投料,更短时间能够实现混合分散的颗粒经的要求.产量大,适用于连续式生产,产量更大的情况.

3分散效果好：批次分散机安装在罐体内，物料与分散头较松散，工作时依靠强大的吸力使物料进入分散头中，但在分散乳化过程中，存在部分物料逃逸的情况，混合乳化颗粒经分布较宽，此外批次分散机的分散头为单层结构。不能实现足够小的颗粒经要求。而连续式分散机由于乳化腔体内部设计足够小，分散头与物料紧密接触，剪切充分，同时乳化腔体设计成多层转定子咬合结构，优化粗齿结构，可以满足混合分散的颗粒经分布较窄，效率更高。

4技术功能指标更高：ERS2000系列管线式分散机和批次分散机比较在相同的马达情况下，转速有明显优势，ERS2000转速可以达到14000RPM，可以在更短的时间内处理更多符合要求的物料，能够为大批量生产的企业实现生产过程的成本降低。

从设备角度分析，影响混合，分散，均质结果的因素有以下几点：

1 工作头的形式（批次式和连续式）（连续式比批次好）

2 工作头的剪切速率（越大，效果越好）

3 工作头的齿形结构（分为初齿，中齿，细齿，超细齿，约细齿效果越好）

4 物料在分散腔体的停留时间，分散时间（可以看作同等的电机，流量越小，效果越好）

5 循环次数（越多，效果越好，到设备的期限，就不能再好）

速度的计算

剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。

– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)

g 定-转子 间距 (m)

由上可知，剪切速率取决于以下因素：

– 转子的线速率

– 在这种请况下两表面间的距离为转子-定子 间距。

IKN 定-转子的间距范围为 0.2 ~ 0.4 mm

速率V= 3.14 X D（转子直径）X 转速 RPM / 60

应用领域：

1、精细化工、颜料、染料、涂料、油漆、塑料、树脂、热熔胶、阻燃剂、胶黏剂、整理剂、表面活性剂、均染剂防粘剂、消泡剂、光亮剂、橡胶助剂、塑料辅剂、染料助剂、絮凝剂、混凝剂、表面活性剂溶剂、硅油乳化、树脂乳化、炭墨分散

2、石油化工、润滑油、重油混合、油包水、包油水、柴油乳化、改性沥青、乳化沥青、催化剂、蜡乳化

3、农药化肥 、化肥、农药乳化、农药助剂、农药中间体、药乳油、杀虫剂、除草剂、种衣剂、杀菌剂、植物激素、尿素、复合肥、乳油湿性粉剂

4、生物医药、细胞浆化、血清、蛋白质分散剂、药乳膏、抗生素、糖衣

5、日用化工、护肤霜、护肤膏、洗涤剂、防腐剂、美发用品、牙膏、日用香精

6、食品工业、食品添加剂、香精香料、果汁、果酱、冰淇淋、乳制品、巧克力、植脂末

7、涂料油墨、内外墙涂料、乳胶漆、纳米涂料、建筑胶、光固化涂料、油墨、墨水、碳黑、涂料助剂釉、膨润土。

锂离子电池氧化亚硅负极材料的改性研究，氧化亚硅SiOx负极材料，石墨烯包覆材料分散机，炭黑密闭式分散机