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涂覆材料為鋰電池保駕護(hù)航

隨著動力電池隔膜行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，涂覆工藝在隔膜生產(chǎn)中的重要性也逐漸體現(xiàn)出來。涂覆本質(zhì)上是一種改性手段，通過涂覆特定材料，改變基膜的性能，以此滿足更加多元化的需求，使用涂覆工藝可以有效的增強(qiáng)隔膜的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。涂覆顆粒包括有機(jī)和無機(jī)兩大類，無機(jī)材料主要有勃姆石、氧化鋁等，有機(jī)材料包含PVDF、芳綸等。涂覆材料關(guān)鍵性能指標(biāo)與鋰電池的安全性等息息相關(guān)。無機(jī)涂覆材料評判標(biāo)準(zhǔn)中，純度、磁性異物、中位粒徑等為核心指標(biāo)，其中磁性異物的控制影響鋰電池自放電現(xiàn)象發(fā)生的概率，與電池的安全性能相關(guān)聯(lián)，而中位粒徑?jīng)Q定電池的充放電效率。有機(jī)涂覆材料評判標(biāo)準(zhǔn)中， 粒子的分子量分布、結(jié)晶度、機(jī)械性能以及磁性異物含量為核心指標(biāo)。

納米氧化鋁是工業(yè)上常用的無機(jī)化工填料，有著比表面較大、孔隙率高、耐熱性強(qiáng)、成型性好的特點(diǎn)，常被用于改善聚合物材料的力學(xué)性能及耐熱性能。研究表明通過浸涂法涂覆，將氧化鋁納米顆粒涂覆在隔膜上，增強(qiáng)了電化學(xué)性能和長期穩(wěn)定性。

如何進(jìn)行納米涂覆顆粒的實(shí)驗(yàn)室制備？

納米顆粒制備方法本質(zhì)上來說有兩種，一種是化學(xué)制備法，即“自下而上”的制備方法，需要合成單分子然后生成納米顆粒，如化學(xué)氣相法、化學(xué)液相法、溶膠凝膠法、超聲化學(xué)法等；另一種就是“自上而下”的制備方法，采用機(jī)械方法將宏觀大顆粒研磨粉碎成納米顆粒，主要是機(jī)械球磨法。相對來說，機(jī)械球磨法工藝簡單，成本低，效率高，因此常使用機(jī)械球磨法進(jìn)行納米材料制備。以下將以納米氧化鋁材料為例為大家?guī)聿煌砬蚰x在研磨中的實(shí)際應(yīng)用。

納米氧化鋁制樣實(shí)例

方案一：MM500nano高能振蕩撞擊式球磨儀

樣品：30g；

原始粒徑：10μm左右；

配置：MM500nano高能振蕩撞擊式球磨儀，125mL氧化鋯研磨+100μm氧化鋯研磨球+六偏磷酸鈉；

結(jié)果

D90=200.2 nm, D50=122.9 nm, D10=75.5 nm;【60min研磨結(jié)果】

D90=140.4 nm, D50=93.4 nm, D10=66.8 nm;【120min研磨結(jié)果】

方案二：EMAX高能球磨儀

樣品：10g；

配置：Emax高能水冷球磨儀，50mL氧化鋯研磨罐+100μm氧化鋯研磨球+六偏磷酸鈉；

D90=1.3μm, D50=0.6μm, D10=0.4μm;【研磨前樣品】

D90=87 nm, D50=68 nm, D10=57 nm;【30min研磨結(jié)果】

方案三：PM行星式球磨儀

配置：PM100，50mL氧化鋯研磨罐+1mm氧化鋯研磨球+六偏磷酸鈉；

最大顆粒300μm【研磨前樣品】

D50=200 nm【60min研磨結(jié)果】

D50=100 nm【240min研磨結(jié)果】

配置：PM100，50mL氧化鋯研磨罐+1mm氧化鋯研磨球+100μm氧化鋯研磨球+六偏磷酸鈉+H20；

最大顆粒300μm【研磨前樣品】

D50=76nm【60min 1mm氧化鋯研磨球+180min 100μm 氧化鋯研磨球研磨結(jié)果】

Tips實(shí)用制樣小結(jié)

總而言之，鋰電池涂覆材料的納米研磨需要高性能的球磨儀來實(shí)現(xiàn)，萊馳作為樣品前處理的第一品牌，擁有全球最好最全的高能球磨儀系列：PM系列行星式球磨儀、Emax高能水冷球磨儀、MM500高能振蕩式球磨儀，客戶可以根據(jù)樣品的性質(zhì)、處理量、溫敏性以及儀器的預(yù)算選擇使用。另外，納米研磨都是濕磨，通常使用氧化鋯材質(zhì)的研磨罐研磨球，一般還需要使用適合的分散劑分散納米顆粒。

弗爾德（上海）儀器設(shè)備有限公司隸屬全球技術(shù)領(lǐng)先者-弗爾德集團(tuán)旗下，提供最先進(jìn)的樣品處理與分析設(shè)備及解決方案。

旗下五大品牌：德國Retsch（萊馳）粉碎、研磨、篩分設(shè)備，德國Microtrac MRB（麥奇克萊馳）多功能粒度粒形分析儀，Carbolite?Gero（卡博萊特?蓋羅）烘箱、高溫烘箱、箱式馬弗爐、灰化爐、管式馬弗爐、氣氛馬弗爐、真空馬弗爐、高溫馬弗爐及工業(yè)定制爐，Eltra（埃爾特）碳/氫/氧/氮/硫元素分析儀，QATM（奧德鎂）切割機(jī)、鑲嵌機(jī)、磨拋機(jī)、硬度計(jì)。

服務(wù)于全球無數(shù)實(shí)驗(yàn)室、制造商和科研機(jī)構(gòu)，是客戶最忠實(shí)的合作伙伴。弗爾德致力于和客戶共同進(jìn)步成長，為客戶提供有效可靠的產(chǎn)品、流程和工藝方法，使其能夠更安全、更高效、更持久地發(fā)展業(yè)務(wù)。我們希望通過不懈努力，不斷推動技術(shù)進(jìn)步，使世界變得更加健康和安全。