何明等采用搅拌磨机对天然微晶石墨进行整形,经过一段时间的研磨得到的石墨颗粒呈较为均匀的卵石状,但在此过程中产生了较多的微细颗粒,石墨粒度分布较宽,且石墨结构已明显非晶化;邓成才等采用搅拌磨机对天然微晶石墨进行整形,研磨4小时得到了平均粒度为74μm的类球形石墨颗粒,产品球化效果不太理想,颗粒边缘还有很清晰的棱角。利用搅拌磨机对天然石墨的球形化处理主要是湿法研磨,对产品进行干燥即可得到球形石墨成品.但由于研磨介质的无规则运动,石墨颗粒在磨机中的受力过于复杂,石墨颗粒的破碎和球形化比重不好掌控,所以利用搅拌磨机生产出的球形石墨粒度分布较广,产率也不是很高,且研磨时间过长,易破坏石墨本身的片层结构,球化产品不适合应用于电池负极材料中,因此目前该类设备只能应用于实验室探索制备球形石墨,无法很好地运用于大规模的工业化生产.
球形化的天然石墨材料具有较小的比表面积,更高的振实密度,从而具有更高的库伦效率,更高的可逆充放电容量及更优异的循环稳定性,目前广泛地应用于锂离子电池的负极材料!天然石墨球形化主要是以天然石墨为原料,通过对天然石墨表面进行整形处理,从而得到球状或者类球状的石墨颗粒!这类方法原料成本较低,工艺相对简单,使得球形石墨的生产能够实现大规模的产业化!天然石墨球形化的关键在于球形化设备,选择合适的球形化设备会提高球形化石墨的产出率和各项性能指标,因此石墨球形化设备是目前国内外机械设备领域的研究热点之一。
该设备为干法石墨球形化设备,不排放液体废弃物,属于环境友好型设备。但受设备容积限制,球形石墨单次生产量较低(单批次处理量仅为200g左右),目前主要用于实验室级别的小规模多批次生产中,无法运用于大规模连续生产!3!3气流涡旋微粉机气流涡旋微粉机是一种先进的立式微粉碎设备,因其结构简单、粉碎性能好等优点广泛应用于各种微细颗粒的生产制备(图3)!国内部分厂商发现气流涡旋微粉机的设备结构与原理与高速气流冲击式造粒机相似,引入该设备进行球形石墨生产研究,研究中发现该设备可以很好地应用于球形石墨的生产.
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球化设备大型化可以提高单次生产量,有效降低单位产品能耗,提升产品质量稳定性,从而更好得适应球形石墨生产逐步走向大规模、高质量、低能耗的发展趋势!3球形化设备及应用现状球形化设备是天然石墨球形化过程中的关键,天然石墨球形化主要发生在球形化设备内部.天然石墨颗粒在设备内部被修整为球形或者类球形的石墨颗粒后,通过分级装置将球形石墨颗粒与剥落下来的微细颗粒分离,从而得到不同粒度分布的球形石墨颗粒.研究人员发现不同球形化设备的选用也会影响天然石墨球形化效率以及球形石墨成品质量。
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