Q喷雾干燥如何在锂电池正极材料(NCM、LFP)制备中发挥作用?
A:三元材料NCM(镍钴锰酸锂)的前驱体——Ni/Co/Mn的氢氧化物或碳酸盐共沉淀产物——呈胶状滤饼含水率高达50%~70%。传统干燥用盘式干燥或带式干燥,耗时长(数小时)、成分偏析风险大。喷雾干燥将前驱体浆料直接喷干,干燥时间秒级,瞬间锁定Ni/Co/Mn的均匀混合状态(原子级均匀性在后续配锂烧结中至关重要)。成品球形前驱体粉末DV50约5~15um,球形度好(有利于电极涂布压实),松装密度1.0~1.5g/mL。那艾仪器NAI-MSD1500已应用于多家正极材料企业的前驱体干燥中试线,单批可处理5~10kg前驱体浆料。
Q磷酸铁锂(LFP)前驱体的喷雾干燥造粒有何技术优势?
A:LFP的喷雾干燥造粒是碳包覆和造粒一体化工艺。将磷酸铁、锂源(碳酸锂或氢氧化锂)、碳源(葡萄糖、蔗糖或PEG)按化学计量比在水中混合球磨制成浆料(固含量30%~50%),浆料经喷雾干燥一步制成含碳前驱体的球形前驱体颗粒。优势:碳源在喷干过程中均匀包覆在磷酸铁颗粒表面,后续烧结时原位碳化形成均匀的导电碳网络,优于传统固相混合碳包覆;前驱体球形颗粒在烧结后保持球形形貌,有利于电极涂布浆料的流动性和压实密度。那艾仪器NAI-MSD1500的大处理量(3~5L/h)可满足材料企业中试批量需求。
Q钠离子电池和固态电解质材料能用喷雾干燥制备吗?
A:喷雾干燥正进入下一代电池材料领域。钠离子电池正极材料——层状氧化物(如NaNi₁/₃Fe₁/₃Mn₁/₃O₂)前驱体可通过喷雾干燥制备,原理与NCM类似。普鲁士蓝类钠电正极——将Fe盐和亚铁氰化钠溶液在喷干前快速混合形成纳米悬浮液后立即喷干,可获得纳米普鲁士蓝颗粒的球形团聚体。固态电解质——LLZO(锂镧锆氧石榴石型)和LGPS(硫化物型)的前驱体浆料可通过喷雾干燥制成高纯度和均匀性的前驱体粉末,有助于固态电解质的致密化烧结。那艾仪器关注新能源材料前沿方向,NAI-MSD1500可作为材料探索阶段的小试设备。