خط إنتاج القطب السالب المصنوع من السيليكون والكربون: الطحن والتجفيف والتكليس

مع النمو السريع لصناعة الطاقة الجديدة وتزايد متطلبات أداء بطاريات الليثيوم، يشهد الطلب على مواد الأنود المصنوعة من السيليكون والكربون ارتفاعًا كبيرًا. تُعد الكريات الدقيقة فائقة الدقة من الراتنج الفينولي مادة خام أساسية للكربون المسامي القائم على الراتنج، وهو مادة أولية رئيسية لأقطاب السيليكون-الكربون. وتؤثر جودتها بشكل مباشر على الاستقرار الهيكلي والأداء الكهروكيميائي للمنتج النهائي المُفحَم. ومع ذلك، لا يزال الإنتاج المحلي للكريات الدقيقة من الراتنج الفينولي يعتمد بشكل كبير على الواردات. وتعاني تقنيات التجفيف بالرش الحالية عادةً من ضعف التشتت وتوزيع غير متساوٍ لحجم الجسيمات، مما يجعل من الصعب التحكم بدقة في هياكل الكريات الدقيقة أثناء عملية الكربنة اللاحقة، ويحد من إمكانية إجراء مزيد من التحسينات في أداء الأنودات المصنوعة من السيليكون والكربون.

مجفف الرش الطرد المركزي فائق السرعة من Longxin: التغلب على تحديات الصناعة وإعادة تعريف معايير العمليات

استنادًا إلى سنوات من الخبرة التقنية، طورت شركة جيانغسو لونغشين سمارت مجففًا بالرش الطرد المركزي فائق السرعة لمواجهة التحديات التصنيعية المتعلقة بالكريات الدقيقة المصنوعة من الراتنج الفينولي (رقم براءة الاختراع ZL 2021 2 2093525.2، ZL 2023 2 1168225.9 و2020 1 0869088.6). يتيح هذا النظام إنتاج كريات دقيقة للغاية بكفاءة ودقة عالية. من خلال الجمع بين الرش الطرد المركزي فائق السرعة والتحكم المتدرج في درجة الحرارة متعدد المراحل، تقوم المعدات بتنظيم حجم قطرات الراتنج الفينولي المرشوشة ومعدل التجفيف بدقة. ويستخدم مرذاذ الطرد المركزي قرصًا من التيتانيوم بسرعة محيطية قصوى تبلغ 226 م/ث، بالإضافة إلى جزيئات خزفية مدمجة لإطالة العمر التشغيلي. وتتميز الكريات الدقيقة الناتجة بتوزيع ضيق لحجم الجسيمات، وكروية عالية بشكل استثنائي، وقابلية تدفق ممتازة، وقدرة تشتت قوية.

المزايا التكنولوجية التي تدفع عجلة الابتكار في العمليات المحلية

يتيح مجفف الرش الطرد المركزي فائق السرعة التحكم الدقيق في بنية ووظائف الجسيمات الكروية الكربونية الدقيقة، مع توفير أساس متين لعملية كربنة الكربون المسامي القائم على الراتنج وتحسين أداء الأنودات المصنوعة من السيليكون والكربون.

1. نظام الرش بالطرد المركزي فائق السرعة: يتغلب قرص الرذاذ المصنوع من سبيكة التيتانيوم الحاصلة على براءة اختراع، إلى جانب التوازن الديناميكي عالي الدقة، على قيود سرعة الدوران التي تعاني منها أجهزة الرذاذ التقليدية، مما ينتج عنه توزيع متجانس للقطرات التي يبلغ حجمها الميكرون، ويضمن اتساق حجم جسيمات الكريات الدقيقة منذ مصدرها.
2. التحكم الذكي في درجة الحرارة وتوزيع تدفق الهواء: يعمل موزع الهواء الساخن متعدد المراحل ووحدة التحكم في درجة الحرارة بنظام PID على تنظيم درجة الحرارة ومجالات تدفق الهواء بدقة داخل حجرة التجفيف، مما يمنع تكتل الجسيمات الدقيقة أو التحلل الحراري الناجم عن ارتفاع درجة الحرارة الموضعي.
3. حماية الجدران بواسطة ستارة هوائية: يتشكل حاجز حلقي من طبقة هوائية على طول الجدار الداخلي لبرج التجفيف لمنع التصاق الكريات الدقيقة. ويؤدي ذلك إلى زيادة كبيرة في معدل استرداد المنتج، كما يوفر حماية إضافية لنقاء المنتج.
4. التخصيص الوظيفي: من خلال تعديل معلمات الرش وزيود ظروف التجفيف، يمكن التحكم بمرونة في الخصائص الرئيسية — مثل مسامية الكريات الدقيقة والمساحة السطحية النوعية — لتلبية المتطلبات المخصصة للسلائف الخاصة بمختلف مواد الأنود المصنوعة من السيليكون والكربون.

القيمة الصناعية: تحسين الأداء بدءًا من تحضير المواد وحتى الاستخدام النهائي

أظهرت الاختبارات التي أجرتها شركات رائدة أنه بعد عملية الكربنة، تحقق الكريات الدقيقة من الراتنج الفينولي التي يتم إنتاجها باستخدام معدات Longxin Smart تحسينات رئيسية في أداء الكربون المسامي القائم على الراتنج:

1. الأداء الميكانيكي: تساعد قوة الضغط العالية ومقاومة الصدمات الحرارية على الحد من الكسر الهيكلي الناجم عن تمدد السيليكون داخل القطب الموجب.
2. الأداء الكهروكيميائي: تصل سعة التفريغ الأولية، ومستوى الحفاظ على السعة بعد 500 دورة عند معدل شحن 1 C، والمؤشرات الأخرى إلى مستويات رائدة في القطاع.
3. كفاءة الإنتاج: تصل السعة إلى 50–200 كجم/ساعة استنادًا إلى محلول المواد الصلبة 20%، في حين أن استهلاك الطاقة أقل بمقدار 10% مقارنةً بالمعدات التقليدية، مما يساعد العملاء على تحسين كل من التكلفة والأداء.

رسالة الشركة: الابتكار التكنولوجي لتعزيز الاعتماد على الذات في مجال مواد الطاقة الجديدة

بصفتها شركة رائدة في مجال معدات التجفيف الذكية، تظل «لونغشين سمارت» ملتزمة بالابتكار المتكامل لعمليات إعداد المواد والمعدات. ويشكل النشر التجاري لمجفف الرش الطرد المركزي فائق السرعة الخاص بها كسرًا للهيمنة التي طال أمدها للموردين الأجانب في مجال معدات إنتاج الكريات الدقيقة عالية الأداء. ومن خلال الدعم الشامل الذي يغطي سلسلة الإنتاج بأكملها، بما في ذلك المعدات والعمليات والمواد، تساعد Longxin في تحويل إنتاج أنودات السيليكون-الكربون من الاعتماد على المواد الأولية المستوردة إلى حل تصنيعي محلي وقابل للتحكم.

وبالنظر إلى المستقبل، ستركز الشركة على المتطلبات الذكية والصديقة للبيئة في مجال إنتاج المواد الطاقية المتطورة، وستواصل تطوير تقنيات مثل التجفيف بالتجميد عند درجات حرارة منخفضة والتجفيف بمساعدة الموجات الدقيقة. وستساعد هذه الابتكارات العملاء في مجالات بطاريات الليثيوم وطاقة الهيدروجين والطاقة الكهروضوئية وغيرها من المجالات على الانتقال من الأنظمة الذكية المعزولة إلى عمليات متكاملة ومستقلة وقابلة للتحكم من البداية إلى النهاية.

تقدم في مجال السيليكون، والكربون يحافظ على الهيكل: انطلاق الإنتاج الضخم لخلايا Si-C، وإعادة تعريف حدود كثافة الطاقة في الخلايا

في عام 2026، تشهد صناعة بطاريات الليثيوم أيون العالمية تحولًا جذريًّا مدفوعًا بالابتكار في مجال المواد. ومع سعي الأسواق النهائية إلى الحصول على كثافة طاقة أعلى، وشحن أسرع، وعمر دوري أطول، تنتقل مواد الأنود المصنوعة من السيليكون والكربون من مرحلة التطوير المختبري إلى التطبيق التجاري على نطاق واسع. يتمتع السيليكون، وهو المادة الفعالة في أنودات السيليكون-الكربون، بسعة محددة نظرية تبلغ 4,200 مللي أمبير في الساعة/جرام — أي أكثر من عشرة أضعاف سعة أنودات الجرافيت التقليدية. ولذلك، أصبحت كيفية تحقيق التحكم الشامل في العملية، واتساق الدفعات، وتحسين التكلفة بدءًا من المواد الخام وصولًا إلى المنتجات النهائية، قضية محورية تشكل المشهد التنافسي.

خلال النصف الأول من عام 2026، دخلت بطاريات الحالة شبه الصلبة عامها الأول من النشر على نطاق واسع. وقد أدى الطلب القوي على الأداء الذي يجمع بين الوزن الخفيف والمدى الطويل في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية القابلة للطي وبطاريات الطاقة الفاخرة إلى خلق نقطة تحول تاريخية بالنسبة لأقطاب السيليكون-الكربون، مما دفع الصناعة من مرحلة التحقق من صحة التكنولوجيا إلى مرحلة الإنتاج على نطاق واسع. وتشير المصادر إلى أن شحنات الأنودات المصنوعة من السيليكون والكربون المحلية في النصف الأول من عام 2026 تجاوزت إجمالي الشحنات طوال عام 2025 بأكمله. وأصبحت عملية الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) هي الطريقة السائدة بسبب مزاياها في الحد من التمدد الحجمي وتحسين عمر الدورة التشغيلية.

وفي هذا السياق، تشهد منطقية الاستثمار في هذا القطاع تغييراً جذرياً. فقد بدأ توسيع الطاقة الإنتاجية في الابتعاد عن التوسع العشوائي والتوجه نحو تحقيق توافق دقيق بين العوائق التقنية والطلب الحقيقي في السوق.

1. أطلقت الشركات الرائدة مشاريع لتوسيع الطاقة الإنتاجية بحجم 10,000 طن باستخدام تقنية CVD، مما أدى إلى تسريع السباق على حصة السوق في الفئة الراقية.
2. وللتعويض عن ارتفاع تكاليف التصنيع وتقلبات أسعار المواد الخام في المراحل الأولية، تعمل سلسلة القيمة على تسريع عملية التكامل الرأسي في مجال الهياكل الكربونية المسامية وأقطاب السيليكون-الكربون.

تشهد سلسلة التوريد بأكملها عملية تحديث تقني منهجي، بدءًا من مراقبة جودة المواد الأولية للكربون المسامي والتصنيع الدقيق لمسحوق السيليكون على المستوى النانوي وصولاً إلى التحكم الدقيق في عمليات الترسيب البخاري والطلاء.

من السعة الاسمية إلى الكمية الفعلية الموردة: الاختبار الحقيقي لقوة التصنيع

في الوقت الذي تركز فيه الصناعة على أهداف طموحة للطاقة الإنتاجية، تغيرت قواعد المنافسة بهدوء. ويعتمد تحويل الطاقة الإنتاجية المخطط لها إلى عرض فعلي على ثلاث قدرات: الاتساق بين دفعات المواد، وسرعة اعتماد العملاء وزيادة حجم الإنتاج، ومعدل تقارب منحنى تحسين العائد. وستحدد القوة المشتركة لهذه العوامل الثلاثة الشركات التي ستبرز كشركات رائدة في صناعة أنودات السيليكون-الكربون.

يواجه المصنعون تحديًا أكبر: حيث ينطوي إنتاج الأنود المصنوع من السيليكون والكربون على عمليات مترابطة تشمل تخليق السلائف العضوية، والطحن فائق الدقة، والكربنة عند درجات حرارة عالية، والترسيب بالبخار. وقد تتضخم التقلبات في أي مرحلة من مراحل العملية، مما يؤدي في النهاية إلى اختلافات في أداء الخلايا. وعلى وجه الخصوص، فإن تجانس هياكل المسام في الهيكل العظمي للكربون المسامي، وتوزيع حجم الجسيمات ومستوى أكسدة مسحوق السيليكون النانوي، وتجانس تدفق غاز السيلان أثناء الترسيب الكيميائي البخاري (CVD)، كلها عوامل تفرض متطلبات تتعلق بدقة المعدات واستقرار العملية تتجاوز تلك الخاصة بمواد بطاريات الليثيوم التقليدية.

العقبات التي تواجه الصناعة: مراجعة منهجية لتحديات الإنتاج الضخم والمسارات التكنولوجية

يمكن دراسة التحديات التقنية الأساسية في تصنيع الأنودات المصنوعة من السيليكون والكربون على نطاق واسع من منظور كل من نظام المواد والمعدات الهندسية.

1. سلائف الكربون المسامية

• باعتبارها مكونات أولية للهيكل الأساسي لأقطاب السليكون-الكربون القائمة على تقنية CVD، فإن الكريات الدقيقة المصنوعة من الراتنج الفينولي تحدد بشكل مباشر ترابط مسام الكربون المسامي المُفحَّم من خلال توزيع حجم جسيماتها ودرجة استدارتها.
• في العمليات التقليدية التي تعتمد على المذيبات، قد يؤدي التبخر غير المتساوي للمذيبات إلى ظهور تجاعيد سطحية وحبيبات يتراوح حجمها بين 10 و100 ميكرومتر. وغالبًا ما يكون معدل استرداد المذيبات أقل من 60%، مما ينطوي على مخاطر انبعاثات مفرطة من المركبات العضوية المتطايرة (VOC).
• تتميز العمليات القائمة على الماء بمزايا بيئية، لكن لزوجتها العالية تجعل من الصعب على مجففات الرش الطرد المركزي التقليدية تحقيق الترذيذ فائق الدقة المطلوب للحصول على أحجام الجسيمات المستهدفة. وقد يؤدي التبخر غير الكامل للماء إلى بقاء مجموعات الهيدروكسيل، كما أن محتوى الرماد بعد الكربنة قد يتجاوز 2%، مما يؤثر بشدة على تجانس ترسيب السيلان في المراحل اللاحقة.

2. إنتاج مسحوق السيليكون على النطاق النانوي

• يُعد الطحن الرطب فائق الدقة الطريقة السائدة للإنتاج القابل للتوسع، لكن مطاحن الكريات التقليدية تستهلك طاقة كبيرة عند الطحن إلى المستوى النانوي، حيث يمثل احتكاك وسائط الطحن أكثر من 30% من الخسائر في بعض الأنظمة.
• قد يؤدي الطحن المفتوح إلى دخول شوائب، في حين أن تكتل الجسيمات يؤدي إلى توسيع نطاق توزيع أحجام الجسيمات.
• كما يمكن أن يتأكسد مسحوق السيليكون أثناء عمليات التجفيف والتكليس عند درجات حرارة عالية. ويصعب في عمليات التجفيف التقليدية الحفاظ على مستويات منخفضة من الأكسجين بدقة، وتؤدي طبقة الأكسيد الناتجة إلى انخفاض مباشر في الكفاءة الكولومبية الأولية واستقرار الدورات لمركبات السيليكون والكربون.

3. الترسيب والطلاء باستخدام تقنية CVD

• يُعد الترسيب المتجانس لغاز السيلان داخل الهيكل الكربوني المسامي عاملاً أساسياً في عمر دورة القطب السليكوني-الكربوني. ومع ذلك، فإن التحكم في توزيع الغاز والمادة الصلبة داخل مفاعلات الطبقة المميعة، والحفاظ على توزيعات ثابتة لدرجة الحرارة والتركيز على نطاق واسع، لا يزالان يمثلان تحديين هندسيين رئيسيين.
• كما يؤثر توحيد سماكة الطلاء الكربوني وقوة التصاقه بشكل مباشر على الاستقرار الهيكلي للقطب الكهربائي أثناء الشحن والتفريغ.

توليد الزخم اللازم للتحول: نظام إنتاج متكامل بدءًا من تحبيب السلائف وصولاً إلى طلاء Si-C

ولمعالجة هذه العقبات الحرجة، طورت شركة «لونغشين سمارت» حلاً شاملاً يغطي جميع المراحل، بدءًا من تحبيب الراتنج الفينولي، مرورًا بطحن وتجفيف السيليكون على المستوى النانوي، وصولاً إلى معالجة الكربون المسامي بدرجات حرارة عالية، والترسيب البخاري الكيميائي (CVD)، والطلاء الكربوني. وتتيح سلسلة العمليات الكاملة، بدءًا من المادة الأولية وصولاً إلى المنتج النهائي، تحكمًا أفضل في عملية الإنتاج الضخم.

1. تحبيب الكريات الدقيقة من الراتنج الفينولي لاستخدامها كمواد أولية للكربون المسامي

• بالنسبة لأنظمة الراتنج الفينولي القائمة على المذيبات، يستخدم مجفف الرش ذو الحلقة المغلقة BLPG، الذي تمتلكه شركة Longxin حصريًّا، نيتروجينًا عالي النقاء كوسيط تجفيف ويعمل تحت ضغط موجب. تتم مراقبة تركيز الأكسجين في الوقت الفعلي والحفاظ عليه عند مستوى أقل من 3 vol%، بينما يتيح التكثيف عند درجة حرارة منخفضة تحقيق معدل استرداد للمذيبات لا يقل عن 95% ويقلل من مخاطر الاشتعال.
• بالنسبة للراتنجات الفينولية ذات الأساس المائي، يجمع مجفف الرش متعدد الأغراض LPG-Q، الذي يعمل بالطرد المركزي والهواء المضغوط، بين تقنيتي الرش بالطرد المركزي والرش الهوائي. ويمكنه معالجة الراتنجات عالية اللزوجة وتحويلها إلى مساحيق فائقة الدقة بقيم D50 تتراوح بين 5 و10 ميكرومتر، ومعامل تباين يبلغ مستوى رائدًا في الصناعة. وتتميز المادة الناتجة بمحتوى رماد منخفض بعد عملية الكربنة، مما يلبي المتطلبات الصارمة لنقاء المادة الأولية وحجم الجسيمات اللازمة لإنتاج هياكل كربونية مسامية عالية الجودة.

2. خط إنتاج طحن وتجفيف السيليكون على النطاق النانوي

تقدم شركة «لونغشين سمارت» حلاً متكاملاً لعمليات الطحن والتجفيف والتكليس.

• تستخدم مطحنة الخرز ذات الدفع المزدوج النانوي ذات المحور التوربيني محركات مستقلة لعمليتي الطحن والفصل. ويحول تصميمها القائم على الفصل بالطرد المركزي بدون غربال دون انسداد الغربال والتلوث بالمعادن.
• تساهم حجرة الطحن المصنوعة من كربيد السيليكون ووسائط الطحن المصنوعة من الزركونيا التي يتراوح حجمها بين 0.3 و0.5 ملم في تقليل استهلاك الطاقة مقارنةً بالمعدات التقليدية، كما توفر تحكماً مستقراً في حجم الجسيمات D50.
• تتم عملية التجفيف باستخدام مجفف سريع مغلق تمامًا يعمل بدوران النيتروجين، مع مراقبة الأكسجين في الوقت الفعلي عند مستوى 500 جزء في المليون أو أقل، ودرجة حرارة للمادة تقل عن 60 درجة مئوية، مما يمنع بشكل فعال أكسدة السيليكون وتلف البنية البلورية.
• يتميز الفرن الدوار المستمر المحمي بالغاز بثلاث إلى خمس مناطق درجة حرارة مستقلة، ودقة في التحكم في درجة الحرارة تبلغ ±5 درجات مئوية، كما أنه متوافق مع النيتروجين والأرجون وأنظمة الغاز الأخرى. ويوفر هذا الفرن استقرارًا في التركيب ونقاءً للمنتج أثناء عملية الانحلال الحراري العضوي.

3. تجفيف الكربون المسامي لاستخدامه في مواد الأنود المصنوعة من السيليكون والكربون

لتلبية المتطلبات المحددة لمعالجة الكربون المسامي في درجات الحرارة العالية، يستخدم مجفف الفلاش عالي الحرارة المصنوع من التيتانيوم من شركة Longxin Smart هيكلاً من التيتانيوم المقاوم للتآكل، وذلك لتحمل الأجواء الحمضية أو المسببة للتآكل مع الحفاظ على نقاء المواد وسلامة هيكلها في درجات الحرارة المرتفعة.

4. مفاعل CVD ذو السرير المميع: المعدات الأساسية لإنتاج أنود السيليكون-الكربون

باعتباره النظام الأساسي لتصنيع أنودات السيليكون-الكربون، يستخدم مفاعل الطبقة المميعة من شركة «لونغشين» لوحة توزيع غاز مُحسَّنة ومحاكاة لحقل التدفق، وذلك لتحقيق انتشار وترسيب متجانسين لغاز السيلان داخل الهيكل الكربوني المسامي.

• يحافظ التحكم المستقل في درجة الحرارة عبر مناطق متعددة على استقرار درجات حرارة التفاعل، ويضمن اتساق سماكة الطبقة ومحتوى السيليكون بين الدفعات.
• يتيح نظام الدوران المغلق تمامًا ووحدة معالجة الغازات المتبقية استرداد السيلان غير المتفاعل بأمان وتحويله إلى انبعاثات غير ضارة، مما يدعم كل من السلامة التشغيلية والامتثال للمعايير البيئية.
• تتوفر المفاعلات بتكوينات مرنة تتراوح بين أنظمة مختبرية على نطاق الكيلوغرام ووحدات إنتاجية تصل سعتها إلى مئات الكيلوغرامات، مما يسرع الانتقال من مرحلة تطوير العمليات إلى مرحلة التصنيع على نطاق واسع.

5. طلاء مواد الأنود المصنوعة من السيليكون والكربون

يستخدم مجفف الرش ذو الدائرة المغلقة جوًّا محميًّا بالنيتروجين لتفتيت مكونات الطلاء الكربوني بشكل متجانس وتجفيفها بسرعة. وهذا يمنع تشقق الطلاء أو تكتله أثناء التجفيف، مما يحافظ على سلامة بنية «القلب والغلاف» وكثافة طبقة الطلاء.

الدعم المستمر: قدرات تشمل جميع مراحل العملية بدءًا من التحقق المختبري وصولاً إلى الإنتاج على نطاق واسع

لتلبية المتطلبات الصارمة المتعلقة بالدقة والاستقرار في التصنيع لمواد البطاريات من الجيل التالي، أنشأت شركة “لونغشين سمارت” دورة تقنية متكاملة تمتد من المعدات المختبرية وصولاً إلى خطوط الإنتاج. وتقدم الشركة خدمات مخصصة وفق مبدأ «مادة واحدة، استراتيجية واحدة»، تشمل تصميم العمليات، واختيار المعدات، والتركيب والتشغيل، بالإضافة إلى دعم الصيانة طوال دورة الحياة الكاملة.

تساعد المعدات ذات النطاق المختبري العملاء على التحقق من صحة معلمات العملية وتحسينها قبل أن يتم توسيع نطاق تلك المعلمات بدقة لتناسب الإنتاج الصناعي استنادًا إلى البيانات المختبرية، مما يقلل من مخاطر فقدان الجودة أثناء عملية التوسع. ويدعم نظام التشغيل والصيانة عن بُعد عملية تحسين العمليات القائمة على السحابة ومراقبة المعدات في الوقت الفعلي، مما يضمن استقرار التشغيل على المدى الطويل.

1. تحسين الأداء: بعد كربنة الكريات الدقيقة المصنوعة من الراتنج الفينولي، والتي تم إنتاجها باستخدام الحل الشامل من شركة «لونغشين»، أصبح الهيكل الكربوني المسامي يتمتع بترابط أفضل بين المسام، كما أظهرت الأنودات المصنوعة من السيليكون والكربون كفاءة كولومبية أولية أعلى. ويفي الاحتفاظ بالسعة بعد 1,000 دورة بمتطلبات تطبيقات بطاريات الطاقة المتطورة.
2. تحسين التكاليف: تساهم تقنيات استعادة المذيبات وتوفير الطاقة في خفض تكلفة إنتاج كل طن من الكريات الدقيقة، في حين أن طحن السيليكون على النطاق النانوي يستهلك طاقة أقل مقارنة بالعمليات التقليدية. وتساعد هذه التحسينات مجتمعةً على خفض تكاليف أنود السيليكون-الكربون إلى مستوى يسمح بتسويقه تجاريًّا.
3. النظام البيئي للصناعة: أبرمت شركة «لونغشين» شراكات مع مصنعي راتنجات الفينول في مرحلة الإنتاج الأولية، وموردي مسحوق السيليكون، ومنتجي أنودات السيليكون-الكربون في مرحلة الإنتاج النهائية، بهدف إنشاء منصة تعاونية للابتكار في مجالات المواد والمعدات والعمليات، تهدف إلى تعزيز استخدام أنودات السيليكون-الكربون المصنعة بتقنية الترسيب الكيميائي من الغاز (CVD) على نطاق واسع في المركبات.

التطورات المستقبلية: الكربون المسامي المستمد من مصادر حيوية ومواد البطاريات من الجيل التالي

كما تستعد شركة «لونغشين سمارت» لتلبية احتياجات الصناعة على المدى الطويل من خلال تطوير تقنيات تجفيف جديدة لمواد أولية الكربون المسامية ذات الأصل الحيوي. يستخدم الكربون المسامي المستمد من مصادر حيوية موارد متجددة مثل اللجنين والسليلوز والكيتوزان. وتتميز هذه المواد بهياكل مسامية ثلاثية الأبعاد هرمية التكوين تحدث بشكل طبيعي، فضلاً عن إمكانية تحقيق الحياد الكربوني، وتُعتبر اتجاهاً مهماً لهياكل الأنود المستدامة من السيليكون والكربون من الجيل التالي.

إلا أن مستخلصات الكتلة الحيوية تتميز عمومًا بلزوجتها العالية وحساسيتها للحرارة وانخفاض نسبة المواد الصلبة فيها، مما يشكل تحديات كبيرة في عملية التجفيف بالرش.

1. قامت شركة «لونغشين» بتطوير أنظمة تجفيف بالرش مخصصة ذات حلقة مغلقة لهذه المواد. تحافظ هذه العملية، التي تتم في درجة حرارة منخفضة وتحت حماية النيتروجين، على نشاط المادة الأولية مع إنتاج حبيبات بحجم الميكرون تتميز بدرجة عالية من الاستدارة، مما يضع أساسًا متطورًا للمعدات اللازمة لتسويق الكربون المسامي ذي الأصل الحيوي. ويوسع هذا نطاق تغطية لونغشين للمواد الأولية للكربون المسامي من المواد البتروكيماوية إلى المواد ذات الأصل الحيوي، ويوفر للعملاء حلولًا أكثر تنوعًا واستدامة في مجال المواد.
2. في المجالات الناشئة مثل الإلكتروليتات الصلبة، وأقطاب الكربون الصلبة لبطاريات أيونات الصوديوم، ومواد تخزين ونقل الهيدروجين، تواصل شركة «لونغشين سمارت» بناء قدراتها التقنية وإجراء تجارب التصنيع، مما يسهم في إنشاء نظام بيئي للمعدات الذكية مخصص لأنظمة الطاقة والمواد المستقبلية.

مع وصول صناعة أنودات السيليكون-الكربون إلى المرحلة الفاصلة بين التحقق من صحة التكنولوجيا والتصنيع على نطاق واسع، توفر شركة «لونغشين سمارت» المعدات الأساسية والحلول المتكاملة في مجالات التحبيب، والطحن، والتجفيف، والترسيب، والطلاء. بدءًا من التحقق من صحة العمليات في المختبر وصولاً إلى الإنتاج على نطاق 10,000 طن، تقدم الشركة دعمًا تقنيًّا شاملاً من البداية إلى النهاية. مع دخول صناعة الطاقة الجديدة مرحلة تحول أكثر تحديًا، تعمل Longxin على دفع عجلة الابتكار في المعدات لمساعدة صناعة مواد البطاريات في الصين على سد الفجوة في الإنتاج الضخم وإرساء أساس متين — من المواد إلى العمليات — لتحقيق الاختراق التالي في كثافة طاقة بطاريات الليثيوم أيون.