一种锂离子电池负极材料碳包覆改性的系统及方法技术方案

技术编号:19432444 阅读:43 留言:0更新日期:2018-11-14 12:05
本发明专利技术涉及一种锂离子电池负极材料碳包覆改性的系统及方法,所述系统主要包括料仓、螺旋进料器、预热器进料阀、流化床粉体预热器、反应器进料阀、流化床反应器、反应器出料阀、产品冷却器、产品收集器、混合气预热器、一级反应尾气旋风分离器、二级反应尾气旋风分离器、反应尾气布袋收尘器、反应尾气燃烧器、一级预热尾气旋风分离器、二级预热尾气旋风分离器、预热尾气布袋收尘器和预热尾气冷却器按照既定组合形成;所述方法是基于所述系统的碳包覆方法,通过流态化化学气相沉积得到碳包覆负极复合粉体。本发明专利技术具有包覆效率高、工艺简单可控、成本低等优点,适合锂离子电池碳包覆改性负极材料的规模化工业生产,具有良好的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极材料碳包覆改性的系统及方法
本专利技术属于锂离子电池材料与化工领域,具体涉及一种锂离子电池负极材料碳包覆改性的系统及方法。
技术介绍
锂离子电池以其高能量密度、长循环寿命、无记忆效应和安全环保等特点在很多领域得到了广泛的应用。近年来,随着电动汽车的快速发展,人们对锂离子电池的性能提出了更高的要求。电极材料作为锂离子电池的核心组成部分,决定着锂离子电池的性能。在实际使用过程中,传统的锂离子电池负极材料,如碳基、硅基和钛酸锂等,存在着一些问题。碳基石墨的锂离子迁移速率较低,不适合大电流充放电,且存在溶剂共嵌入现象;硅基材料充放电过程中由于体积膨胀效应,易导致材料粉碎形成新裸露表面,造成表面的固态电解质界面膜(SEI膜)的持续破裂和再形成,造成循环容量下降,库仑效率低,同时硅的本征导电性能差;钛酸锂本身的电子导电能力一般,限制了在大电流充放电条件下的电池性能。这些问题严重限制了负极材料的发展和应用。碳包覆改性是一种非常有效可行解决该问题的办法,通过碳包覆改性可以降低电池在充放电过程中的电荷转移电阻,提高电子导电性和离子导电性,提高过渡材料的倍率性能,另一方面可以阻止材料与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池负极材料碳包覆改性的系统,其特征在于,所述系统包括料仓(1)、螺旋进料器(2)、预热器进料阀(3)、流化床粉体预热器(4)、反应器进料阀(5)、流化床反应器(6)、反应器出料阀(7)、产品冷却器(8)、产品收集器(9)、混合气预热器(10)、一级反应尾气旋风分离器(11)、二级反应尾气旋风分离器(12)、反应尾气布袋收尘器(13)、反应尾气燃烧器(14)、一级预热尾气旋风分离器(15)、二级预热尾气旋风分离器(16)、预热尾气布袋收尘器(17)和预热尾气冷却器(18);所述料仓(1)的出料口与螺旋进料器(2)的进料口相连接,所述螺旋进料器(2)的出料口与预热器进料阀(3)的进...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极材料碳包覆改性的系统,其特征在于,所述系统包括料仓(1)、螺旋进料器(2)、预热器进料阀(3)、流化床粉体预热器(4)、反应器进料阀(5)、流化床反应器(6)、反应器出料阀(7)、产品冷却器(8)、产品收集器(9)、混合气预热器(10)、一级反应尾气旋风分离器(11)、二级反应尾气旋风分离器(12)、反应尾气布袋收尘器(13)、反应尾气燃烧器(14)、一级预热尾气旋风分离器(15)、二级预热尾气旋风分离器(16)、预热尾气布袋收尘器(17)和预热尾气冷却器(18);所述料仓(1)的出料口与螺旋进料器(2)的进料口相连接,所述螺旋进料器(2)的出料口与预热器进料阀(3)的进料口相连接,所述预热器进料阀(3)的出料口与流化床粉体预热器(4)的进料口相连接,所述流化床粉体预热器(4)的进气口与反应尾气燃烧器(14)的出气口相连接,流化床粉体预热器(4)的出气口与一级预热尾气旋风分离器(15)的进气口相连接,一级预热尾气旋风分离器(15)的出气口与二级预热尾气旋风分离器(16)的进气口相连接,一级预热尾气旋风分离器(15)和二级预热尾气旋风分离器(16)的出料口与流化床粉体预热器(4)的进料口相连接,二级预热尾气旋风分离器(16)的出气口与预热尾气布袋收尘器(17)的进气口相连接,预热尾气布袋收尘器(17)的出料口与反应器进料阀(5)的进料口相连接,预热尾气布袋收尘器(17)的出气口与预热尾气冷却器(18)的进气口相连接,流化床粉体预热器(4)的出料口与反应器进料阀(5)的进料口相连接;流化床反应器(6)的进料口与反应器进料阀(5)的出料口相连接,流化床反应器(6)的进气口与混合气预热器(10)的出气口相连接,流化床反应器(6)的出气口与一级反应尾气旋风分离器(11)的进气口相连接,一级反应尾气旋风分离器(11)的出气口与二级反应尾气旋风分离器(12)的进气口相连接,一级反应尾气旋风分离器(11)和二级反应尾气旋风分离器(12)的出料口与流化床反应器(6)的进料口相连接,二级反应尾气旋风分离器(12)的出气口与反应尾气布袋收尘器(13)的进气口相连接,反应尾气布袋收尘器(13)的出料口与流化床反应器(6)的进料口相连接,反应尾气布袋收尘器(13)的出气口与反应尾气燃烧器(14)的进气口相连接,流化床反应器(6)的出料口与反应器出料阀(7)的进料口相连接,反应器出料阀(7)的出料口与产品冷却器(8)的进料口相连接,产品冷却器(8)的出料口与产品收集器(9)的进料口相连接。2.一种锂离子电池负极材料碳包覆改性的方法,包括以下步骤:(一)负极材料粉体由料仓(1)经螺旋进料器(2)和预热器进料阀(3)进入流化床粉体预热器(4)停留一定时间,经一级预热尾气旋风分离器(15)、二级预热尾气旋风分离器(16)和预热尾气布袋收尘器(17)收集后回到流化床粉体预热器(4);...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕鹏鹏朱庆山
申请(专利权)人:中国科学院过程工程研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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