تطبيق محلل حجم جسيمات الليزر في مواد الجرافيت

في البحث وإنتاج وتطبيق مواد الجرافيت، يتم استخدام محلل حجم الجسيمات بالليزر بشكل أساسي لتوصيف توزيع حجم الجسيمات لجزيئات الجرافيت، وهو أمر بالغ الأهمية لأداء وتطبيق مواد الجرافيت.

1. الكشف عن حجم الجسيمات من الجرافيت الطبيعي والجرافيت الاصطناعي

الجرافيت الطبيعي: أثناء عملية التعدين والمعالجة، يجب اكتشاف توزيع حجم الجسيمات الأصلي بواسطة محلل حجم الجسيمات بالليزر لتقييم جودة الخام وتحديد معلمات عملية التكسير والطحن. على سبيل المثال، يحتاج الجرافيت الطبيعي المستخدم لتحضير مادة القطب السالب للبطارية إلى التحكم في حجم الجسيمات ضمن نطاق معين (مثل 10~30ميكرومتر) لتحقيق التوازن بين قدرة البطارية وأدائها.

الجرافيت الاصطناعي: عند تصنيعها من خلال عمليات مثل التلبيد بدرجة حرارة عالية، يؤثر توزيع حجم الجسيمات بشكل مباشر على الموصلية وكثافة الضغط وأداء معالجة المادة. يمكن لمحلل حجم جسيمات الليزر مراقبة نمو الجزيئات أثناء عملية التوليف، وتحسين معلمات العملية، والتأكد من أن حجم جسيمات المنتج النهائي يلبي المتطلبات (على سبيل المثال، يتم التحكم عادةً في حجم جسيمات الجرافيت الاصطناعي لبطاريات الليثيوم أيون عند 15 ~ 20 ميكرومتر).

2. الدرجات ومراقبة الجودة لمسحوق الجرافيت

في إنتاج مسحوق الجرافيت، يمكن لمحلل حجم جسيمات الليزر مراقبة تأثير معدات التصنيف (مثل طواحين تدفق الهواء وشاشات الاهتزاز) في الوقت الفعلي لتحديد ما إذا كانت هناك مشاكل مع الجسيمات الخشنة أو الدقيقة المفرطة. على سبيل المثال، يحتاج مسحوق الجرافيت المستخدم في مجال التشحيم إلى التحكم الصارم في محتوى الجسيمات الخشنة (مثل حساب الجسيمات التي يبلغ حجمها أكبر من 50 ميكرومتر) <1%) to avoid wear and tear of equipment; while graphite powder used in conductive coatings needs to have a high proportion of fine particles (such as < 10μm particles account for > 80٪ لتحسين الموصلية.

3. تأثير حجم جسيمات الجرافيت على البطارية

باعتباره المادة السائدة في القطب السالب، يؤثر توزيع حجم جسيمات الجرافيت على كفاءة الشحن والتفريغ الأولية وعمر الدورة ومعدل أداء البطارية:

توحيد حجم الجسيمات: إذا كان الفرق في حجم الجسيمات كبيرًا، فمن السهل أن تملأ الجزيئات الصغيرة الفجوة بين الجزيئات الكبيرة وتزيد من كثافة الضغط، ولكنها قد تؤدي إلى مسارات غير متناسقة لنشر أيونات الليثيوم وتؤثر على استقرار الدورة؛ يمكن لمحلل حجم الجسيمات بالليزر اكتشاف مدى توزيع حجم الجسيمات (مثل D10، D50، D90) للمساعدة في تحسين الصيغة.

مراقبة الجسيمات الدقيقة: الكثير من الجزيئات الدقيقة (<5μm) can easily cause electrolyte consumption and repeated rupture of SEI membrane, resulting in battery capacity attenuation; by monitoring the fine particle ratio through the laser particle size analyzer, the grinding process can be adjusted to reduce its content.

كلما كانت جزيئات الجرافيت أصغر، كان معدل الأداء وعمر الدورة أفضل، ولكن كانت الكفاءة الأولى وكثافة الضغط أسوأ، والعكس صحيح. لذلك، من المهم جدًا اكتشاف توزيع حجم جسيمات الجرافيت، وهو أحد وظائف محلل حجم جسيمات الليزر. يتمتع محلل حجم جسيمات الليزر عالي الأداء بمزايا التشغيل السهل وسرعة الاختبار السريعة والتكرار الجيد والدقة. هذه المرة يا فائز2006 يوصى باختبار توزيع حجم الجسيمات زمسحوق الرافيت للعملاء.

معلومات أداة القياس هي كما يلي:

فيديو قياس الجزيئات هو كما يلي: