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涂覆材料為鋰電池保駕護航

隨著動力電池隔膜行業的穩步發展，涂覆工藝在隔膜生產中的重要性也逐漸體現出來。涂覆本質上是一種改性手段，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隔膜的熱穩定性和機械性能。涂覆顆粒包括有機和無機兩大類，無機材料主要有勃姆石、氧化鋁等，有機材料包含PVDF、芳綸等。涂覆材料關鍵性能指標與鋰電池的安全性等息息相關。無機涂覆材料評判標準中，純度、磁性異物、中位粒徑等為核心指標，其中磁性異物的控制影響鋰電池自放電現象發生的概率，與電池的安全性能相關聯，而中位粒徑決定電池的充放電效率。有機涂覆材料評判標準中， 粒子的分子量分布、結晶度、機械性能以及磁性異物含量為核心指標。

納米氧化鋁是工業上常用的無機化工填料，有著比表面較大、孔隙率高、耐熱性強、成型性好的特點，常被用于改善聚合物材料的力學性能及耐熱性能。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，增強了電化學性能和長期穩定性。

如何進行納米涂覆顆粒的實驗室制備？

納米顆粒制備方法本質上來說有兩種，一種是化學制備法，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，如化學氣相法、化學液相法、溶膠凝膠法、超聲化學法等；另一種就是“自上而下”的制備方法，采用機械方法將宏觀大顆粒研磨粉碎成納米顆粒，主要是機械球磨法。相對來說，機械球磨法工藝簡單，成本低，效率高，因此常使用機械球磨法進行納米材料制備。以下將以納米氧化鋁材料為例為大家帶來不同原理球磨儀在研磨中的實際應用。

納米氧化鋁制樣實例

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；

結果

D90=200.2 nm, D50=122.9 nm, D10=75.5 nm;【60min研磨結果】

D90=140.4 nm, D50=93.4 nm, D10=66.8 nm;【120min研磨結果】

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研磨結果】

D50=100 nm【240min研磨結果】

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果】

Tips實用制樣小結

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現，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，客戶可以根據樣品的性質、處理量、溫敏性以及儀器的預算選擇使用。另外，納米研磨都是濕磨，通常使用氧化鋯材質的研磨罐研磨球，一般還需要使用適合的分散劑分散納米顆粒。

弗爾德（上海）儀器設備有限公司隸屬全球技術領先者-弗爾德集團旗下，提供最先進的樣品處理與分析設備及解決方案。

旗下五大品牌：德國Retsch（萊馳）粉碎、研磨、篩分設備，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、高溫馬弗爐及工業定制爐，Eltra（埃爾特）碳/氫/氧/氮/硫元素分析儀，QATM（奧德鎂）切割機、鑲嵌機、磨拋機、硬度計。

服務于全球無數實驗室、制造商和科研機構，是客戶最忠實的合作伙伴。弗爾德致力于和客戶共同進步成長，為客戶提供有效可靠的產品、流程和工藝方法，使其能夠更安全、更高效、更持久地發展業務。我們希望通過不懈努力，不斷推動技術進步，使世界變得更加健康和安全。