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技術文章

碳材料制備及凍干工藝

閱讀:79          發布時間:2025-6-4

親鋰元素負載三維碳材料的凍干制備是一種常見的材料合成方法,尤其適用于鋰金屬負極、鋰硫電池或鋰離子電池電極材料的開發。該方法通過冷凍干燥(凍干)技術將親鋰元素均勻分散在三維多孔碳骨架中,形成具有高比表面積和優異導電性的復合材料。碳材料凍干機,凍干有效面積5-50平,可選用碳材料專用凍干機,其特點設備整機性能很穩定,可連續進行碳材料的凍干生產,設備性價比好,帶有手機遠程控制系統,帶有碳材料凍干工藝優化及凍干放大生產等。以下是一些事項:

1. 制備流程

(1)溶液制備

碳源選擇:常用氧化石墨烯、碳納米管、生物質衍生物或有機聚合物。

親鋰元素引入

鹽溶液法:將親鋰金屬鹽溶解于水中,與碳源混合。

納米顆粒分散法:預先合成的親鋰納米顆粒與碳材料超聲分散。

添加劑:可加入造孔劑或結構導向劑調控孔結構。

(2) 冷凍成型:快速冷凍:將混合溶液快速倒入液氮或-80°C低溫環境中,形成冰晶模板,防止相分離。

定向冷凍(可選):通過控制溫度梯度(如冷指法)獲得定向孔道結構。

(3) 冷凍干燥:預凍:保持樣品在-50°C以下,確保凍結。真空升華:在凍干機中(真空度<0.1 mBar,-50°C25°C梯度升溫),冰晶直接升華,留下多孔結構。

 

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