На фоне стремительного роста отраслей производства транспортных средств на новых источниках энергии и систем накопления энергии композитные анодные материалы на основе кремния и углерода стали одним из основных направлений в индустрии литиевых аккумуляторов, поскольку их теоретическая ёмкость превышает ёмкость традиционного графита более чем в десять раз. Пористый углерод, получаемый из биомассы, являющийся основным исходным материалом для кремний-углеродных анодов, напрямую определяет емкость анода и его циклическую стойкость благодаря своей удельной поверхности, структуре пор и химической стабильности. Однако традиционные процессы карбонизации сталкиваются с тремя основными препятствиями:
- Неэффективный контроль микроклимата: В периодическом оборудовании зачастую отсутствует надлежащая герметичность, что приводит к колебаниям состава инертной среды и частым проблемам, таким как окисление материала и разрушение пор.
- Недостаточно контролируемый пиролиз: Неправильное соотношение скоростей нагрева и времени выдержки может привести к колебаниям плотности в отливке и содержания остаточных летучих веществ более чем на 30% по сравнению с отраслевыми стандартами.
- Отсутствие непрерывного производства: Серийное производство приводит к нестабильному качеству продукции и не позволяет удовлетворить спрос в объеме 10 000 тонн.
Недавно команда специалистов по технологиям сушки компании Longxin Smart преодолела сложности, связанные с карбонизацией прекурсоров кремний-углеродных анодов. Недавно разработанная ею ротационная печь с непрерывным циклом работы в инертной атмосфере позволила добиться прорыва в области карбонизации пористого углерода, полученного из биомассы, что придало новый импульс быстрорастущему сектору передовых энергетических материалов. Благодаря системе герметизации нового поколения и интеллектуальному управлению технологическим процессом данное оборудование обеспечивает эффективное и стабильное прокаливание пористых углеродных прекурсоров в среде инертного газа, добавляя ещё одну ключевую возможность в отрасль материалов для новых источников энергии.
Передовой экспериментальный центр, способствующий инновациям на всех этапах — от лабораторных исследований до серийного производства
Экспериментальный центр компании «Цзянсу Лунсинь», ориентированный на инновации и оснащенный полным комплектом оборудования, обеспечивает прочную основу для развития технологий компании. Центр оснащён современными лабораторными установками, пилотными системами и испытательным оборудованием, что позволяет проводить исследования — от фундаментальных изысканий в области пористого углерода, получаемого из биомассы, до изучения возможностей крупномасштабного промышленного производства. Он обеспечивает возможность проведения углублённого анализа микроструктуры материалов, а также пилотных испытаний, имитирующих реальные производственные условия.
Столкнувшись с растущим спросом на материалы для высокоэффективных литиевых батарей, компания Longxin Smart задействует свой экспериментальный центр для устранения узких мест в процессе карбонизации пористого углерода. В ходе разработки пористого углерода, полученного из биомассы, для кремний-углеродных композитных анодов техническая команда Longxin использовала современное оборудование центра для изучения существующих ограничений технологического процесса. В некоторых технологических процессах невозможно точно контролировать скорость и время пиролиза, что приводит к значительным колебаниям ключевых показателей, таких как удельная поверхность и насыпная плотность. В результате материал зачастую не может стабильно соответствовать требованиям, предъявляемым к высокоэффективным кремний-углеродным композитным анодам, что ограничивает потенциал производительности конечного анодного материала.
Прорыв в области динамического уплотнения для технологических процессов с постоянной атмосферой
Опираясь на возможности своего экспериментального центра, компания Longxin Smart провела несколько лет интенсивных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Ее техническая команда изучала передовые достижения в области материаловедения и технологий термической обработки, проводя обширные испытания и оптимизацию, что позволило разработать ротационную печь с непрерывной подачей газа, оснащенную революционной усовершенствованной системой герметизации.
В системе используется новая запатентованная конструкция уплотнения, отличающаяся превосходной стойкостью к высоким температурам и износу, а также надежной работой в сложных технологических условиях. Ротационная печь непрерывного действия нового поколения компании Longxin Smart оснащена технологией полностью закрытого динамического уплотнения. Скоординированная конструкция, сочетающая многослойные уплотнения и интеллектуальную систему компенсации давления, обеспечивает высокоточный контроль за содержанием инертных газов, таких как азот и аргон, внутри печи. Концентрацию кислорода можно поддерживать в стабильном, контролируемом диапазоне, что помогает предотвратить окисление материала и потерю производительности, а также соответствует требованиям прокаливания в инертной атмосфере для пористого углерода — прекурсора кремний-углеродных анодов. Это существенно снижает риск окисления и загрязнения примесями на этапе производства и обеспечивает прочную основу для получения высококачественного пористого углерода, полученного из биомассы.
Данная технология устраняет типичные недостатки традиционных вращающихся печей, в том числе плохую герметичность, высокое энергопотребление и нестабильность технологического процесса. Она особенно подходит для производства чувствительных к атмосфере современных материалов, таких как пористый углерод для кремний-углеродных анодов. Система также обеспечивает непрерывный режим работы, увеличивая производственную мощность на 30% и сокращая энергопотребление на 20% по сравнению с традиционными печами периодического действия, что закладывает основу для крупномасштабной промышленной реализации.
Оптимизированный процесс карбонизации для получения высокоэффективного пористого углерода из биомассы
Наряду с разработкой оборудования техническая команда компании «Лунсинь» провела обширные исследования процессов карбонизации. Благодаря сбору данных в больших объемах и их углубленному анализу команда выяснила, как скорость пиролиза и время обработки влияют на эксплуатационные характеристики материала. На основе этих результатов с помощью оптимизированных процессов карбонизации были получены уголь из скорлупы кокосового ореха и пористый бамбуковый уголь с превосходными электрохимическими свойствами. Ключевые параметры карбонизации, включая удельную поверхность, насыпную плотность и содержание летучих веществ, в полной мере соответствовали техническим требованиям, что значительно улучшило общие эксплуатационные характеристики кремний-углеродных композитных анодов. Полученный по данной технологии пористый углерод из биомассы демонстрирует высокую эффективность в литиевых батареях и других областях применения, что существенно повышает конкурентоспособность продукции.
Этот технологический прорыв еще больше укрепляет позиции компании Longxin Smart в сфере оборудования для производства материалов для новых источников энергии. Система прошла пилотное тестирование у нескольких заказчиков. После включения карбонизированных продуктов в состав кремний-углеродных композитных анодов срок службы аккумуляторов и их скоростные характеристики достигли ведущих в отрасли показателей. В будущем компания Longxin Smart планирует распространить эту технологию на такие перспективные области, как твердый углерод на основе биомассы и аноды для натрий-ионных аккумуляторов, способствуя экологическому переходу глобальной отрасли новых источников энергии.
Новый этап в производстве высокотехнологичного пористого углерода
Успешное применение ротационной печи с непрерывной подачей газа для карбонизации пористого углерода из биомассы отражает философию компании Longxin Smart, заключающуюся в том, чтобы “ориентироваться на потребности клиентов и двигаться вперед благодаря технологическим прорывам”. Это демонстрирует техническую мощь компании и представляет собой важную веху для отрасли передовых энергетических материалов. Данное решение предлагает новый технический подход и открывает новые возможности для производства высокоэффективного пористого углерода, полученного из биомассы.
В перспективе компания Longxin Smart намерена и дальше углублять сотрудничество с научно-исследовательскими учреждениями и отраслевыми партнерами, способствовать повышению уровня интеллектуализации сушильного оборудования и снижению выбросов углерода, а также предоставлять клиентам по всему миру более эффективные и надежные комплексные решения.
Приверженность доверию клиентов и защите интеллектуальной собственности
Компания ’Цзянсу Лунсинь» стремится к продвижению технологических инноваций в области сушильного оборудования, промышленных тепловых систем и интеллектуального оборудования и высоко ценит доверие, которое ей оказывают клиенты. Интеллектуальная собственность является общей основой существования как для «Лунсинь», так и для её клиентов. В компании «Лонгсинь» мы считаем честность и преданность делу основой нашей деятельности, придерживаемся принципа нулевой терпимости к нарушениям и принимаем решительные меры против любого нарушения прав интеллектуальной собственности. Это — важнейшая ответственность, обязанность и обязательство компании «Цзянсу Лонгсинь». Мы оправдаем доверие наших клиентов, демонстрируя честность и принимая решительные меры по предотвращению нарушений прав интеллектуальной собственности.
