Графитовый осахариватель для материала анодов литий-ионных аккумуляторов

Что такое графитовый осаггер для материала анодов литий-ионных аккумуляторов

Графит: Саггеры обычно изготавливаются из графита, кристаллической формы углерода. Графит выбирают из-за его:

Высокотемпературной стойкости: он может выдерживать высокие температуры (часто 800-1500 °C), необходимые для процессов термообработки.

Химическая инертность: он относительно инертен к большинству химикатов, используемых при обработке анодных материалов.

Теплопроводность: он обладает хорошей теплопроводностью, что помогает обеспечить равномерный нагрев материалов внутри.

Электропроводность: хотя он не используется напрямую в самом саггере, электропроводность графита используется в некоторых специализированных установках термообработки.

Обрабатываемость: графит можно легко обрабатывать в различные формы и размеры.

Саггер: Саггер — это контейнер в виде коробки, используемый в печах для хранения и защиты материалов во время высокотемпературной термообработки (спекание, прокалка и т. д.). Он действует как защитный кожух.

Целью sagger является:

Удержание материала: удержание порошка или исходного материала в определенной области.

Контроль атмосферы: обеспечение контролируемой атмосферы вокруг обрабатываемого материала, что часто предотвращает окисление или другие нежелательные реакции. Saggers могут быть герметизированы или вентилируемы в зависимости от требований процесса.

Поддержка материала: обеспечение стабильной основы для материала, предотвращая его разрушение или деформацию во время нагрева.

Предотвращение загрязнения: защита материала от загрязнения из среды печи (например, примесей из футеровки печи).

Обеспечение многоуровневой обработки: обеспечение одновременной термообработки нескольких слоев материалов, что повышает производительность.

Использование графитовых отложений в производстве анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов

Графитовые отвалы играют решающую роль в производстве анодных материалов, особенно на следующих этапах:

Прокаливание прекурсора:

Многие анодные материалы начинаются с порошков-предшественников (например, оксидов металлов или других соединений, содержащих углерод).

Прокаливание (нагревание в контролируемой атмосфере) используется для разложения этих прекурсоров и формирования желаемой структуры анодного материала.

Графитовые тигли используются для удержания порошка-предшественника во время прокаливания, обеспечивая однородную атмосферу (восстановительную, инертную или окислительную) и предотвращая загрязнение.

Углеродное покрытие:

Некоторые анодные материалы, такие как титанат лития (LTO) или материалы на основе кремния, выигрывают от углеродного покрытия для улучшения их электропроводности и структурной стабильности.

Процесс нанесения углеродного покрытия часто включает нагревание анодного материала с источником углерода (например, пеком, сахаром или полимером) в печи.

Графитовые тигли используются для удержания анодного материала и источника углерода во время процесса нанесения углеродного покрытия, обеспечивая равномерное покрытие и предотвращая прилипание материалов к стенкам печи.

Спекание/графитизация углеродных материалов:

Для анодных материалов на основе углерода, таких как искусственный графит, требуется высокотемпературный процесс спекания или графитизации для преобразования аморфного углерода в более кристаллическую структуру графита, что улучшает его электрохимические характеристики.

Графитовые ловушки необходимы для удержания углеродного порошка и обеспечения подходящей среды для этого преобразования.

Допинг:

Некоторые анодные материалы легируются другими элементами для улучшения их характеристик. Этот процесс легирования может включать высокотемпературную термическую обработку в контролируемой атмосфере.

Графитовые ловушки используются для удержания анодного материала и легирующей примеси во время процесса легирования.

Соображения при использовании графитовых тисков

Чистота: графит, используемый в тигле, должен быть высокой чистоты, чтобы предотвратить загрязнение анодного материала.

Плотность и пористость: плотность и пористость графитового тигла влияют на его теплопроводность, газопроницаемость и механическую прочность. Более высокая плотность и более низкая пористость обычно предпочтительны для лучшей защиты и более длительного срока службы, но могут повлиять на тепловую однородность.

Герметизация: тигель может быть герметизирован для создания определенной атмосферы вокруг материала. Метод герметизации и материалы должны быть совместимы с высокотемпературной средой.

Форма и размер: форма и размер тигла должны быть оптимизированы для конкретной печи и количества обрабатываемого материала.

Стоимость: графитовые тигли могут быть относительно дорогими, поэтому их срок службы и возможность повторного использования являются важными факторами.

Контроль атмосферы: способность тигла поддерживать желаемую атмосферу (например, инертную, восстановительную) имеет решающее значение для успеха процесса термообработки.