කැතෝඩ ද්රව්ය
ලිතියම් අයන බැටරි සඳහා අකාබනික ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්ය සැකසීමේදී, අධික උෂ්ණත්ව ඝන ප්‍රතික්‍රියාව වඩාත් බහුලව භාවිතා වේ.ඉහළ උෂ්ණත්ව ඝන-අදියර ප්‍රතික්‍රියාව: ඝන-අදියර ද්රව්ය ඇතුළු ප්‍රතික්‍රියාකාරක යම් උෂ්ණත්වයකදී යම් කාල පරිච්ඡේදයක් ප්‍රතික්‍රියා කර රසායනික ප්‍රතික්‍රියා නිපදවන විවිධ මූලද්‍රව්‍ය අතර අන්‍යෝන්‍ය විසරණය හරහා නිශ්චිත උෂ්ණත්වයකදී වඩාත්ම ස්ථායී සංයෝග නිපදවන ක්‍රියාවලියයි. ඝන-ඝන ප්‍රතික්‍රියාව, ඝන-වායු ප්‍රතික්‍රියාව සහ ඝන ද්‍රව ප්‍රතික්‍රියාව ඇතුළුව.
sol-gel ක්රමය, coprecipitation ක්රමය, ජල තාප ක්රමය සහ solvothermal ක්රමය භාවිතා කළද, සාමාන්‍යයෙන් ඝන-අදියර ප්‍රතික්‍රියාව හෝ අධික උෂ්ණත්වයේ ඝන-අදියර සින්ටර් කිරීම අවශ්‍ය වේ.මෙයට හේතුව ලිතියම්-අයන බැටරියේ ක්‍රියාකාරී මූලධර්මයට එහි ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්ය නැවත නැවත ඇතුළු කිරීමට සහ ඉවත් කිරීමට අවශ්‍ය වන නිසා එහි දැලිස් ව්‍යුහයට ප්‍රමාණවත් ස්ථායීතාවයක් තිබිය යුතුය, ඒ සඳහා ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යවල ස්ඵටිකතාවය ඉහළ විය යුතු අතර ස්ඵටික ව්යුහය විධිමත් විය යුතුය. .අඩු උෂ්ණත්ව තත්ත්වයන් යටතේ මෙය සාක්ෂාත් කර ගැනීම අපහසුය, එබැවින් දැනට භාවිතා කරන ලිතියම්-අයන බැටරිවල ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්ය මූලික වශයෙන් ලබා ගන්නේ අධි-උෂ්ණත්ව ඝණ-ප්‍රතික්‍රියාව මගිනි.
කැතෝඩ ද්රව්ය සැකසුම් නිෂ්පාදන රේඛාවට ප්‍රධාන වශයෙන් මිශ්ර කිරීමේ පද්ධතිය, සින්ටර් කිරීමේ පද්ධතිය, තලා දැමීමේ පද්ධතිය, ජල සේදීමේ පද්ධතිය (ඉහළ නිකල් පමණක්), ඇසුරුම් පද්ධතිය, කුඩු සම්ප්‍රේෂණ පද්ධතිය සහ බුද්ධිමත් පාලන පද්ධතිය ඇතුළත් වේ.
ලිතියම්-අයන බැටරි සඳහා කැතෝඩ ද්රව්ය නිෂ්පාදනයේදී තෙත් මිශ්ර කිරීමේ ක්රියාවලිය භාවිතා කරන විට, වියලීමේ ගැටළු බොහෝ විට හමු වේ.තෙත් මිශ්ර කිරීමේ ක්රියාවලියේදී භාවිතා කරන විවිධ ද්රාවණ විවිධ වියළුම් ක්රියාවලීන් සහ උපකරණවලට තුඩු දෙනු ඇත.වර්තමානයේ, තෙත් මිශ්ර කිරීමේ ක්රියාවලියේදී ප්‍රධාන වශයෙන් ද්‍රාවක වර්ග දෙකක් භාවිතා වේ: ජලීය නොවන ද්‍රාවක, එනම් එතනෝල්, ඇසිටෝන් වැනි කාබනික ද්‍රාවක;ජල ද්රාවකය.ලිතියම්-අයන බැටරි කැතෝඩ ද්රව්ය තෙත් මිශ්ර කිරීම සඳහා වියළන උපකරණ ප්‍රධාන වශයෙන් ඇතුළත් වේ: රික්ත භ්‍රමණ වියළනය, වැකුම් රේක් වියළනය, ඉසින වියළනය, වැකුම් පටි වියළනය.
ලිතියම්-අයන බැටරි සඳහා කැතෝඩ ද්රව්ය කාර්මික නිෂ්පාදනය සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ-උෂ්ණත්ව ඝන-තත්ත්ව සින්ටරින් සංස්ලේෂණ ක්‍රියාවලියක් අනුගමනය කරන අතර එහි හරය සහ ප්‍රධාන උපකරණ සින්ටර් උදුන වේ.ලිතියම්-අයන බැටරි කැතෝඩ ද්රව්ය නිෂ්පාදනය සඳහා අවශ්‍ය අමුද්‍රව්‍ය ඒකාකාරව මිශ්ර කර වියළා, පසුව සින්ටර් කිරීම සඳහා උඳුන තුලට පටවා, පසුව තලා දැමීම සහ වර්ගීකරණ ක්‍රියාවලියට පෝරණුවෙන් බානු ලැබේ.කැතෝඩ ද්රව්ය නිෂ්පාදනය සඳහා, උෂ්ණත්ව පාලන උෂ්ණත්වය, උෂ්ණත්ව ඒකාකාරිත්වය, වායුගෝලය පාලනය සහ ඒකාකාරිත්වය, අඛණ්ඩතාව, නිෂ්පාදන ධාරිතාව, බලශක්ති පරිභෝජනය සහ උඳුනේ ස්වයංක්රීයකරණය වැනි තාක්ෂණික හා ආර්ථික දර්ශක ඉතා වැදගත් වේ.වර්තමානයේ, කැතෝඩ ද්රව්ය නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කරන ප්‍රධාන සින්ටර් කිරීමේ උපකරණ වන්නේ pusher kiln, roller kiln සහ bell jar furnace ය.
◼ රෝලර් උදුන යනු අඛණ්ඩ උණුසුම සහ සින්ටර් කිරීම සහිත මධ්යම ප්‍රමාණයේ උමං උදුනකි.
◼ උදුන වායුගෝලයට අනුව, pusher kiln මෙන්, රෝලර් උදුන ද වායු උදුන සහ වායුගෝලීය උදුන ලෙස බෙදා ඇත.
- වායු උදුන: ලිතියම් මැංගනේට් ද්රව්ය, ලිතියම් කොබෝල්ට් ඔක්සයිඩ් ද්රව්ය, ත්‍රිත්ව ද්රව්ය යනාදී ඔක්සිකාරක වායුගෝලය අවශ්‍ය ද්රව්ය සින්ටර් කිරීම සඳහා ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරයි;
- වායුගෝලයේ උදුන: ප්‍රධාන වශයෙන් NCA ත්‍රිත්ව ද්රව්ය, ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් (LFP) ද්රව්ය, මිනිරන් ඇනෝඩ ද්රව්ය සහ වායුගෝලය (N2 හෝ O2 වැනි) වායු ආරක්ෂණය අවශ්‍ය අනෙකුත් සින්ටර් ද්රව්ය සඳහා භාවිතා වේ.
◼ රෝලර් පෝරණුව පෙරළෙන ඝර්ෂණ ක්‍රියාවලියක් අනුගමනය කරයි, එබැවින් පෝරණුවේ දිග ප්‍රචාලන බලයට බලපාන්නේ නැත.න්‍යායාත්මකව, එය අසීමිත විය හැකිය.උඳුනේ කුහරයේ ව්යුහයේ ලක්ෂණ, නිෂ්පාදන වෙඩි තැබීමේදී වඩා හොඳ අනුකූලතාවයක් සහ විශාල උඳුන් කුහරය ව්යුහය උඳුන තුල වායු ප්රවාහයේ චලනය සහ නිෂ්පාදනවල ජලාපවහනය සහ රබර් විසර්ජනය සඳහා වඩාත් හිතකර වේ.මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සැබවින්ම සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා pusher kiln වෙනුවට එය වඩාත් කැමති උපකරණ වේ.
◼ වර්තමානයේ ලිතියම් කෝබෝල්ට් ඔක්සයිඩ්, ත්‍රිත්ව, ලිතියම් මැංගනේට් සහ ලිතියම් අයන බැටරිවල අනෙකුත් කැතෝඩ ද්රව්ය වායු රෝලර් පෝරණුවක සින්ටර් කර ඇති අතර ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් නයිට්‍රජන් මගින් ආරක්‍ෂිත රෝලර් පෝරණුවක සින්ටර් කර ඇති අතර NCA රෝලර් එකක සින්ටර් කර ඇත. ඔක්සිජන් මගින් ආරක්ෂා කරන ලද උදුන.
සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්ය
කෘතිම මිනිරන් වල මූලික ක්‍රියාවලි ප්රවාහයේ ප්‍රධාන පියවර වන්නේ පූර්ව ප්‍රතිකාර, පයිෙරොලිසිස්, ඇඹරුම් බෝල, ග්‍රැෆිටේෂන් (එනම් තාප පිරියම් කිරීම, මුලින් අක්‍රමිකතා ඇති කාබන් පරමාණු පිළිවෙලට සකස් කර ඇති අතර ප්‍රධාන තාක්ෂණික සම්බන්ධතා), මිශ්ර කිරීම, ආලේපනය, මිශ්ර කිරීම ය. පිරික්සීම, බර කිරා බැලීම, ඇසුරුම් කිරීම සහ ගබඩා කිරීම.සියලුම මෙහෙයුම් සියුම් හා සංකීර්ණ වේ.
◼ කැට ගැසීම පයිෙරොලිසිස් ක්රියාවලිය සහ බෝල ඇඹරීම පිරික්සීමේ ක්‍රියාවලියට බෙදා ඇත.
pyrolysis ක්රියාවලියේදී, ප්‍රතික්‍රියාකාරකයට අතරමැදි ද්රව්ය 1 දමා, ප්‍රතික්‍රියාකාරකයේ වාතය N2 සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර, ප්‍රතික්‍රියාකාරකය මුද්‍රා තබා, උෂ්ණත්ව වක්රය අනුව එය විද්‍යුත් වශයෙන් රත් කර, 1~3h සඳහා 200 ~ 300 ℃ කලවම් කරන්න, ඉන්පසු දිගටම කරගෙන යන්න. එය 400 ~ 500 ℃ දක්වා රත් කිරීමට, 10 ~ 20mm අංශු ප්‍රමාණයෙන් ද්රව්ය ලබා ගැනීම සඳහා කලවම් කරන්න, උෂ්ණත්වය අඩු කර අතරමැදි ද්රව්ය ලබා ගැනීම සඳහා එය විසර්ජන කරන්න 2. පයිෙරොලිසිස් ක්රියාවලියේදී භාවිතා කරන උපකරණ වර්ග දෙකක් ඇත, සිරස් ප්‍රතික්‍රියාකාරකය සහ අඛණ්ඩව granulation උපකරණ, දෙකම එකම මූලධර්මය ඇත.ප්‍රතික්‍රියාකාරකයේ ද්රව්ය සංයුතිය සහ භෞතික හා රසායනික ගුණාංග වෙනස් කිරීම සඳහා ඒවා දෙකම යම් උෂ්ණත්ව වක්‍රයක් යටතේ කලවම් කරයි හෝ චලනය කරයි.වෙනස වන්නේ සිරස් කේතලය යනු උණුසුම් කේතලය සහ සීතල කේතලය යන සංයෝජන ආකාරයකි.උණුසුම් කේතලයේ උෂ්ණත්ව වක්රය අනුව ඇවිස්සීම මගින් කේතලයේ ඇති ද්රව්ය සංරචක වෙනස් වේ.අවසන් වූ පසු, එය සිසිලනය සඳහා සිසිලන කේතලය තුළට දමා ඇති අතර, උණුසුම් කේතලය පෝෂණය කළ හැකිය.අඛණ්ඩ කැට ගැසීමේ උපකරණ අඩු බලශක්ති පරිභෝජනය සහ ඉහළ ප්‍රතිදානය සමඟ අඛණ්ඩ ක්‍රියාකාරිත්වය අවබෝධ කරයි.
◼ කාබනීකරණය සහ ග්‍රැෆිටීකරණය අනිවාර්ය අංගයකි.කාබන්කරණ උදුන මධ්යම හා අඩු උෂ්ණත්වවලදී ද්රව්ය කාබන්කරණය කරයි.කාබන්ඩයොක්සයිඩ් උදුනෙහි උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 1600 දක්වා ළඟා විය හැකි අතර, කාබන්ඩයොක්සයිඩ් අවශ්යතා සපුරාලිය හැකිය.අධි-නිරවද්‍ය බුද්ධිමත් උෂ්ණත්ව පාලකය සහ ස්වයංක්‍රීය PLC අධීක්ෂණ පද්ධතිය මගින් කාබන්කරණ ක්රියාවලියේදී ජනනය වන දත්ත නිවැරදිව පාලනය කරනු ඇත.
තිරස් ඉහළ උෂ්ණත්වය, පහළ විසර්ජනය, සිරස් යනාදිය ඇතුළුව ග්‍රැෆිටේෂන් උදුන, මිනිරන් උණුසුම් කලාපයේ (කාබන් අඩංගු පරිසරය) සින්ටර් කිරීම සහ උණු කිරීම සඳහා මිනිරන් ස්ථානගත කරන අතර මෙම කාල සීමාව තුළ උෂ්ණත්වය 3200 ℃ දක්වා ළඟා විය හැකිය.
◼ ආලේපනය
අතරමැදි ද්රව්ය 4 ස්වයංක්‍රීය සම්ප්‍රේෂණ පද්ධතිය හරහා සිලෝ වෙත ප්‍රවාහනය කරනු ලබන අතර, ද්‍රව්‍යය ස්වයංක්‍රීයව හසුරුවන්නා විසින් පෙට්ටි ප්‍රොමෙතියම් තුළට පුරවනු ලැබේ.ස්වයංක්‍රීය සම්ප්‍රේෂණ පද්ධතිය මඟින් පෙට්ටිය ප්‍රොමෙතියම් අඛණ්ඩ ප්‍රතික්‍රියාකාරකය වෙත ප්‍රවාහනය කරයි. උනුසුම් ක්රියාවලිය විදුලිය හරහා උපකරණ උණුසුම් කිරීම, සහ උණුසුම් කිරීමේ ක්රමය වක්ර ලෙස මිනිරන් අංශු මතුපිට ඇති උසස් තත්ත්වයේ ඇස්ෆල්ට් උණුසුම් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී, දුම්මල බවට පත් කරයි ඝනීභවනය වන අතර ස්ඵටික රූප විද්‍යාව පරිවර්තනය වේ (අමෝර්ෆස් තත්ත්‍වය ස්ඵටික තත්ත්වයට පරිවර්තනය වේ), ස්වාභාවික ගෝලාකාර මිනිරන් අංශු මතුපිට ඇණවුම් කරන ලද ක්ෂුද්‍ර ස්ඵටික කාබන් තට්ටුවක් සාදනු ලබන අතර අවසානයේ "core-shell" ව්‍යුහයක් සහිත ද්‍රව්‍යයක් වැනි ආලේපිත මිනිරන් ලබා ගත්තා