การสังเคราะห์วัสดุอิเล็กโทรดด้วยโซโนเคมีสำหรับการผลิตแบตเตอรี่
ในการผลิตเซลล์แบตเตอรี่สมรรถนะสูง วัสดุที่มีโครงสร้างระดับนาโนและนาโนคอมโพสิตเป็นปัจจัยสำคัญต่อการนำไฟฟ้าที่เหนือกว่า ความหนาแน่นในการกักเก็บพลังงานที่สูงขึ้น ความจุสูง และความเชื่อถือได้ เพื่อให้วัสดุนาโนแสดงคุณสมบัติการทำงานได้อย่างเต็มที่ อนุภาคนาโนต้องถูกกระจายแยกจากกันหรือถูกลอกแยกชั้น และอาจต้องผ่านขั้นตอนการแปรรูปเพิ่มเติม เช่น การปรับหมู่ฟังก์ชัน การแปรรูปวัสดุระดับนาโนด้วยอัลตราซาวนด์เป็นเทคนิคที่เหนือกว่า มีประสิทธิผล และเชื่อถือได้สำหรับการผลิตวัสดุนาโนและนาโนคอมโพสิตสมรรถนะสูงเพื่อการผลิตแบตเตอรี่ขั้นสูง
การกระจายวัสดุที่มีความว่องไวทางเคมีไฟฟ้าในสลาร์รีอิเล็กโทรดด้วยอัลตราซาวนด์
วัสดุนาโนถูกใช้เป็นวัสดุอิเล็กโทรดเชิงนวัตกรรม ซึ่งส่งผลให้สมรรถนะของแบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ การเอาชนะการจับกลุ่ม การรวมตัว และการแยกเฟสเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการเตรียมสลาร์รีสำหรับการผลิตอิเล็กโทรด โดยเฉพาะเมื่อเกี่ยวข้องกับวัสดุขนาดนาโน วัสดุนาโนเพิ่มพื้นที่ผิวที่ทำงานของอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ ทำให้อิเล็กโทรดสามารถรับพลังงานได้มากขึ้นระหว่างรอบการชาร์จ และเพิ่มความสามารถในการกักเก็บพลังงานโดยรวม เพื่อให้ได้ประโยชน์จากวัสดุนาโนอย่างเต็มที่ อนุภาคที่มีโครงสร้างระดับนาโนเหล่านี้ต้องถูกแยกออกจากการพันกันและกระจายเป็นอนุภาคเดี่ยวในสลาร์รีอิเล็กโทรด เทคโนโลยีการกระจายด้วยอัลตราซาวนด์ให้แรงเฉือนสูงแบบมุ่งเฉพาะจุด (แรงเชิงกลจากคลื่นเสียง) รวมถึงพลังงานโซโนเคมี ซึ่งนำไปสู่การผสมในระดับอะตอมและการเกิดสารเชิงซ้อนของวัสดุขนาดนาโน
อนุภาคนาโน เช่น กราฟีน ท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) โลหะ และแร่ธาตุหายาก ต้องถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอเป็นสลาร์รีที่มีเสถียรภาพ เพื่อให้ได้วัสดุอิเล็กโทรดที่มีคุณสมบัติการทำงานสูง
ตัวอย่างเช่น กราฟีนและ CNTs เป็นที่ทราบกันดีว่าช่วยเพิ่มสมรรถนะของเซลล์แบตเตอรี่ แต่จำเป็นต้องเอาชนะการจับกลุ่มของอนุภาค ซึ่งหมายความว่าจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้เทคนิคการกระจายสมรรถนะสูงที่สามารถแปรรูปวัสดุนาโนและอาจรองรับความหนืดสูงได้ เครื่องอัลตราซาวนด์แบบโพรบเป็นวิธีการกระจายสมรรถนะสูงที่สามารถแปรรูปวัสดุนาโนได้อย่างเชื่อถือได้และมีประสิทธิผล แม้มีปริมาณของแข็งสูง
- การกระจายนาโนสเฟียร์ ท่อนาโน ลวดนาโน แท่งนาโน และวิสเกอร์นาโน
- การลอกแยกชั้นของแผ่นนาโนและวัสดุ 2 มิติ
- การสังเคราะห์นาโนคอมโพสิต
- การสังเคราะห์อนุภาคแบบแกน–เปลือก
- การปรับหมู่ฟังก์ชันของอนุภาคนาโน (อนุภาคที่ผ่านการโด๊ป / การตกแต่งพื้นผิว)
- การสร้างโครงสร้างระดับนาโน
เหตุใดการใช้อัลตราซาวนด์จึงเป็นเทคนิคที่เหนือกว่าสำหรับการแปรรูปวัสดุนาโน?
เมื่อเทคนิคการกระจายและการผสมอื่น ๆ เช่น เครื่องผสมแรงเฉือนสูง เครื่องบดแบบเม็ดบีด หรือเครื่องโฮโมจีไนเซอร์แรงดันสูงถึงขีดจำกัด การใช้อัลตราซาวนด์เป็นวิธีที่โดดเด่นสำหรับการแปรรูปอนุภาคระดับไมครอนและนาโน
อัลตราซาวนด์กำลังสูงและคาวิเทชันทางเสียงที่เกิดจากอัลตราซาวนด์ให้สภาวะพลังงานที่เป็นเอกลักษณ์และความหนาแน่นพลังงานที่สูงมาก ซึ่งช่วยให้สามารถสลายกลุ่มอนุภาคหรือลอกแยกชั้นวัสดุนาโน ปรับหมู่ฟังก์ชันของวัสดุเหล่านั้น สังเคราะห์โครงสร้างนาโนด้วยกระบวนการจากล่างขึ้นบน และเตรียมนาโนคอมโพสิตสมรรถนะสูงได้
เนื่องจากเครื่องอัลตราซาวนด์ของ Hielscher สามารถควบคุมพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของการแปรรูปด้วยอัลตราซาวนด์ได้อย่างแม่นยำ เช่น ความเข้ม (Ws/mL) แอมพลิจูด (µm) อุณหภูมิ (ºC/ºF) และความดัน (bar) จึงสามารถปรับสภาวะการแปรรูปให้เหมาะสมที่สุดสำหรับวัสดุและกระบวนการแต่ละชนิดได้ ด้วยเหตุนี้ เครื่องกระจายด้วยอัลตราซาวนด์จึงมีความอเนกประสงค์สูง และสามารถใช้ในงานได้หลากหลาย เช่น การกระจาย CNT การลอกแยกชั้นกราฟีน การสังเคราะห์อนุภาคแบบแกน–เปลือกด้วยโซโนเคมี หรือการปรับหมู่ฟังก์ชันของอนุภาคนาโนซิลิคอน
ภาพจุลทรรศน์ SEM ของ Na0.44MnO2 ที่เตรียมด้วยโซโนเคมี โดยการเผาแคลไซน์ที่ 900°C เป็นเวลา 2 h
(งานวิจัยและภาพ: ©Shinde et al., 2019)
- สมรรถนะสูง ประสิทธิภาพสูง
- ควบคุมได้อย่างแม่นยำ
- ปรับให้เหมาะกับการใช้งานได้
- มาตรฐานระดับอุตสาหกรรม
- ขยายกำลังการผลิตได้แบบเชิงเส้น
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- คุ้มค่าต้นทุน
ด้านล่างนี้คือตัวอย่างการประยุกต์ใช้การแปรรูปวัสดุนาโนที่ขับเคลื่อนด้วยอัลตราซาวนด์ในรูปแบบต่าง ๆ:
การสังเคราะห์นาโนคอมโพสิตด้วยอัลตราซาวนด์
การสังเคราะห์นาโนคอมโพสิตกราฟีน–SnO2 ด้วยอัลตราซาวนด์: ทีมวิจัยของ Deosakar et al. (2013) พัฒนาวิธีที่ใช้อัลตราซาวนด์ช่วยในการเตรียมนาโนคอมโพสิตกราฟีน–SnO2 โดยศึกษาผลของคาวิเทชันที่เกิดจากอัลตราซาวนด์กำลังสูงระหว่างการสังเคราะห์คอมโพสิตกราฟีน–SnO2 สำหรับการใช้อัลตราซาวนด์ ทีมวิจัยใช้อุปกรณ์ของ Hielscher Ultrasonics ผลการศึกษาสาธิตให้เห็นว่าอัลตราซาวนด์ช่วยให้การกระจายตัวของ SnO2 บนแผ่นนาโนกราฟีนมีความละเอียดและสม่ำเสมอยิ่งขึ้น ผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชัน–รีดักชันระหว่างกราฟีนออกไซด์กับ SnCl2·2H2O เมื่อเทียบกับวิธีสังเคราะห์แบบดั้งเดิม
แผนภาพแสดงกระบวนการเกิดกราฟีนออกไซด์และนาโนคอมโพสิต SnO2–กราฟีน
(งานวิจัยและภาพ: ©Deosakar et al., 2013)
SnO2–กราฟีน นาโนคอมโพสิตได้รับการเตรียมเป็นผลสำเร็จด้วยวิธีสังเคราะห์ทางเคมีในสารละลายแบบใหม่ที่มีประสิทธิผลและใช้อัลตราซาวนด์ช่วย โดยกราฟีนออกไซด์ถูกรีดิวซ์ด้วย SnCl2 ให้เป็นแผ่นกราฟีนในสภาวะที่มี HCl การวิเคราะห์ด้วย TEM แสดงให้เห็นการกระจายตัวที่สม่ำเสมอและละเอียดของ SnO2 ในแผ่นนาโนกราฟีน มีการแสดงให้เห็นว่าผลของคาวิเทชันที่เกิดจากการฉายคลื่นอัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มความละเอียดและความสม่ำเสมอของการกระจายตัวของ SnO2 บนแผ่นนาโนกราฟีนระหว่างปฏิกิริยาออกซิเดชัน–รีดักชันระหว่างกราฟีนออกไซด์กับ SnCl2·2H2O การกระจายตัวของอนุภาคนาโน SnO2 (3–5 nm) บนแผ่นนาโนกราฟีนที่ผ่านการรีดิวซ์ซึ่งมีความละเอียดและสม่ำเสมอยิ่งขึ้น เป็นผลจากการเกิดนิวเคลียสและการถ่ายโอนตัวถูกละลายที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากผลของคาวิเทชันที่เหนี่ยวนำโดยการฉายคลื่นอัลตราซาวนด์ การกระจายตัวที่ละเอียดและสม่ำเสมอของอนุภาคนาโน SnO2 บนแผ่นนาโนกราฟีนยังได้รับการยืนยันจากการวิเคราะห์ด้วย TEM มีการสาธิตการประยุกต์ใช้นาโนคอมโพสิต SnO2–กราฟีนที่สังเคราะห์ขึ้นเป็นวัสดุแอโนดในแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ความจุของแบตเตอรี่ลิเทียมที่ใช้นาโนคอมโพสิต SnO2–กราฟีนมีเสถียรภาพเป็นเวลาประมาณ 120 รอบ และแบตเตอรี่สามารถเกิดปฏิกิริยาชาร์จ–คายประจุซ้ำได้อย่างมีเสถียรภาพ (Deosakar et al., 2013)
ระบบผสมระดับอุตสาหกรรมพร้อมเครื่องอัลตราซาวนด์ 4x 4000 วัตต์ รุ่น UIP4000hdT สำหรับการแปรรูปวัสดุนาโนของสารประกอบอิเล็กโทรด
การกระจายอนุภาคนาโนในสลาร์รีแบตเตอรี่ด้วยอัลตราซาวนด์
การกระจายส่วนประกอบอิเล็กโทรด: Waser et al. (2011) เตรียมอิเล็กโทรดด้วยลิเทียมไอรอนฟอสเฟต (LiFePO4) สลาร์รีประกอบด้วย LiFePO4 เป็นวัสดุที่ทำงาน คาร์บอนแบล็กเป็นสารเติมแต่งที่นำไฟฟ้า และใช้พอลิไวนิลิดีนฟลูออไรด์ที่ละลายใน N-methylpyrrolidinone (NMP) เป็นสารยึดเกาะ อัตราส่วนมวล (หลังทำให้แห้ง) ของ AM/CB/PVDF ในอิเล็กโทรดเท่ากับ 83/8.5/8.5 ในการเตรียมสารแขวนลอย ส่วนประกอบอิเล็กโทรดทั้งหมดถูกผสมใน NMP ด้วยเครื่องกวนอัลตราซาวนด์ (UP200H, Hielscher Ultrasonics) เป็นเวลา 2 min ที่ 200 W และ 24 kHz
การนำไฟฟ้าต่ำและการแพร่ของลิเทียมไอออนที่ช้าตามช่องทางหนึ่งมิติของ LiFePO4 สามารถแก้ไขได้ด้วยการฝัง LiFePO4 ในเมทริกซ์ที่นำไฟฟ้า เช่น คาร์บอนแบล็ก เนื่องจากอนุภาคขนาดนาโนและโครงสร้างอนุภาคแบบแกน–เปลือกช่วยปรับปรุงการนำไฟฟ้า เทคโนโลยีการกระจายด้วยอัลตราซาวนด์และการสังเคราะห์อนุภาคแบบแกน–เปลือกด้วยโซโนเคมีจึงช่วยให้สามารถผลิตนาโนคอมโพสิตที่เหนือกว่าสำหรับการใช้งานในแบตเตอรี่ได้
การกระจายลิเทียมไอรอนฟอสเฟต: ทีมวิจัยของ Hagberg (Hagberg et al., 2018) ใช้ เครื่องอัลตราซาวนด์ UP100H ในกระบวนการเตรียมอิเล็กโทรดขั้วบวกเชิงโครงสร้างที่ประกอบด้วยเส้นใยคาร์บอนเคลือบลิเทียมไอรอนฟอสเฟต (LFP) เส้นใยคาร์บอนเป็นมัดเส้นใยต่อเนื่องที่คงรูปได้ด้วยตัวเอง ทำหน้าที่เป็นตัวรวบรวมกระแส และจะให้ความแข็งตึงและความแข็งแรงเชิงกล เพื่อให้ได้สมรรถนะที่เหมาะสมที่สุด เส้นใยแต่ละเส้นถูกเคลือบแยกกัน เช่น โดยใช้การตกสะสมด้วยอิเล็กโทรโฟรีซิส
มีการทดสอบอัตราส่วนโดยน้ำหนักที่แตกต่างกันของส่วนผสมที่ประกอบด้วย LFP, CB และ PVDF ส่วนผสมเหล่านี้ถูกนำไปเคลือบบนเส้นใยคาร์บอน เนื่องจากการกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอในอ่างเคลือบอาจทำให้องค์ประกอบในอ่างแตกต่างจากองค์ประกอบของชั้นเคลือบเอง จึงใช้การกวนอย่างเข้มข้นด้วยอัลตราซาวนด์เพื่อลดความแตกต่างให้น้อยที่สุด
ทีมวิจัยระบุว่าอนุภาคกระจายตัวได้ค่อนข้างดีทั่วทั้งชั้นเคลือบ ซึ่งเป็นผลจากการใช้สารลดแรงตึงผิว (Triton X-100) และขั้นตอนการใช้อัลตราซาวนด์ก่อนการตกสะสมด้วยอิเล็กโทรโฟรีซิส
ภาพหน้าตัดและภาพ SEM กำลังขยายสูงของเส้นใยคาร์บอนที่เคลือบด้วย EPD ส่วนผสมของ LFP, CB และ PVDF ถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราซาวนด์โดยใช้ เครื่องอัลตราซาวนด์ UP100H. กำลังขยาย: a) 0.8kx, b) 0.8kx, c) 1.5kx, d) 30kx
(งานวิจัยและภาพ: ©Hagberg et al., 2018)
การกระจายวัสดุแคโทดคอมโพสิต LiNi0.5Mn1.5O4 :
Vidal et al. (2013) ศึกษาอิทธิพลของขั้นตอนการแปรรูป เช่น การใช้อัลตราซาวนด์ ความดัน และองค์ประกอบของวัสดุ สำหรับแคโทดคอมโพสิต LiNi0.5Mn1.5O4
อิเล็กโทรดคอมโพสิตขั้วบวกมีสปิเนล LiNi0.5 Mn1.5O4 เป็นวัสดุที่ทำงาน มีส่วนผสมของแกรไฟต์และคาร์บอนแบล็กเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรด และใช้พอลิไวนิลิดีนฟลูออไรด์ (PVDF) หรือส่วนผสมของ PVDF กับ Teflon® ปริมาณเล็กน้อย (1 wt%) เพื่อสร้างอิเล็กโทรด อิเล็กโทรดเหล่านี้ถูกขึ้นรูปด้วยการหล่อเป็นแผ่นเทปบนแผ่นอะลูมิเนียมฟอยล์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวรวบรวมกระแส โดยใช้เทคนิคดอกเตอร์เบลด นอกจากนี้ ส่วนผสมของส่วนประกอบถูกนำไปใช้อัลตราซาวนด์หรือไม่ได้ใช้อัลตราซาวนด์ และอิเล็กโทรดที่ผ่านการแปรรูปถูกอัดแน่นหรือไม่ได้อัดแน่นด้วยการอัดเย็นในขั้นตอนถัดไป มีการทดสอบสองสูตร:
สูตร A (ไม่มี Teflon®): 78 wt% LiNi0.5 Mn1.5O4; 7.5 wt% คาร์บอนแบล็ก; 2.5 wt% แกรไฟต์; 12 wt% PVDF
สูตร B (มี Teflon®): 78wt% LiNi00.5Mn1.5O4; 7.5wt% คาร์บอนแบล็ก; 2.5 wt% แกรไฟต์; 11 wt% PVDF; 1 wt% Teflon®
ในทั้งสองกรณี ส่วนประกอบถูกผสมและกระจายใน N-methylpyrrolidinone (NMP) สปิเนล LiNi0.5 Mn1.5O4 (2g) พร้อมกับส่วนประกอบอื่น ๆ ตามสัดส่วนร้อยละที่ระบุไว้ ถูกกระจายใน NMP ปริมาตร 11 ml ในบางกรณี ส่วนผสมถูกนำไปใช้อัลตราซาวนด์เป็นเวลา 25 min แล้วกวนที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 48 h ในกรณีอื่น ๆ ส่วนผสมถูกกวนที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 48 h เท่านั้น กล่าวคือไม่ได้ใช้อัลตราซาวนด์ การใช้อัลตราซาวนด์ส่งเสริมการกระจายตัวอย่างเป็นเนื้อเดียวกันของส่วนประกอบอิเล็กโทรด และอิเล็กโทรด LNMS ที่ได้มีลักษณะสม่ำเสมอยิ่งขึ้น
อิเล็กโทรดคอมโพสิตที่มีน้ำหนักสูงถึง 17mg/cm2 ถูกเตรียมและศึกษาเพื่อใช้เป็นอิเล็กโทรดขั้วบวกสำหรับแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน การเติม Teflon® และการใช้อัลตราซาวนด์ทำให้ได้อิเล็กโทรดที่สม่ำเสมอและยึดเกาะกับแผ่นอะลูมิเนียมฟอยล์ได้ดี พารามิเตอร์ทั้งสองนี้ช่วยเพิ่มความจุที่จ่ายออกได้ที่อัตราสูง (5C) การอัดแน่นเพิ่มเติมของชุดอิเล็กโทรด/อะลูมิเนียมช่วยเพิ่มความสามารถในการทำงานที่อัตราต่าง ๆ ของอิเล็กโทรดอย่างเด่นชัด ที่อัตรา 5C พบการคงความจุที่โดดเด่นระหว่าง 80% ถึง 90% สำหรับอิเล็กโทรดที่มีน้ำหนักในช่วง 3–17mg/cm2 ซึ่งมี Teflon® ในสูตร เตรียมหลังจากใช้คลื่นอัลตราซาวนด์กับส่วนผสมของส่วนประกอบ และอัดแน่นภายใต้ความดัน 2 ตัน/cm2.
โดยสรุป อิเล็กโทรดที่มี Teflon® 1 wt% ในสูตร โดยส่วนผสมของส่วนประกอบผ่านการใช้อัลตราซาวนด์ อัดแน่นที่ 2 ตัน/cm2 และมีน้ำหนักในช่วง 2.7–17 mg/cm2 แสดงความสามารถในการทำงานที่อัตราต่าง ๆ ได้อย่างโดดเด่น แม้ที่กระแสสูง 5C ความจุการคายประจุที่ปรับให้เป็นมาตรฐานอยู่ระหว่าง 80% ถึง 90% สำหรับอิเล็กโทรดทั้งหมดเหล่านี้ (เทียบกับ Vidal et al., 2013)
เครื่องอัลตราซาวนด์ UIP1000hdT (1000W, 20kHz) สำหรับการแปรรูปวัสดุนาโนในโหมดแบบแบตช์หรือแบบไหลผ่าน
เครื่องกระจายด้วยอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงสำหรับการผลิตแบตเตอรี่
Hielscher Ultrasonics ออกแบบ ผลิต และจัดจำหน่ายอุปกรณ์อัลตราซาวนด์กำลังสูงและสมรรถนะสูง ซึ่งใช้ในการแปรรูปวัสดุแคโทด แอโนด และอิเล็กโทรไลต์สำหรับใช้ในแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน (LIB) แบตเตอรี่โซเดียมไอออน (NIB) และเซลล์แบตเตอรี่ชนิดอื่น ๆ ระบบอัลตราซาวนด์ของ Hielscher ใช้ในการสังเคราะห์นาโนคอมโพสิต ปรับหมู่ฟังก์ชันของอนุภาคนาโน และกระจายวัสดุนาโนเป็นสารแขวนลอยที่เป็นเนื้อเดียวกันและมีเสถียรภาพ
ด้วยผลิตภัณฑ์เครื่องแปรรูปด้วยอัลตราซาวนด์ที่ครอบคลุมตั้งแต่ระดับห้องปฏิบัติการไปจนถึงระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ Hielscher จึงเป็นผู้นำตลาดเครื่องกระจายด้วยอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูง จากการทำงานในด้านการสังเคราะห์วัสดุนาโนและการลดขนาดมานานกว่า 30 ปี Hielscher Ultrasonics มีประสบการณ์อย่างกว้างขวางในการแปรรูปอนุภาคนาโนด้วยอัลตราซาวนด์ และนำเสนอเครื่องแปรรูปด้วยอัลตราซาวนด์ที่ทรงพลังและเชื่อถือได้มากที่สุดในตลาด วิศวกรรมเยอรมันมอบเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดและคุณภาพที่ทนทาน
เทคโนโลยีขั้นสูง สมรรถนะสูง และซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนทำให้เครื่องอัลตราซาวนด์ของ Hielscher เป็นเครื่องจักรที่ทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ในกระบวนการผลิตอิเล็กโทรดของคุณ ระบบอัลตราซาวนด์ทั้งหมดผลิตที่สำนักงานใหญ่ในเมือง Teltow ประเทศเยอรมนี ผ่านการทดสอบคุณภาพและความทนทาน จากนั้นจึงจัดจำหน่ายจากประเทศเยอรมนีไปทั่วโลก
ฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนและซอฟต์แวร์อัจฉริยะของเครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher ออกแบบมาเพื่อรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้ และความสะดวกในการใช้งาน เครื่องอัลตราซาวนด์ของ Hielscher มีความทนทานและสมรรถนะสม่ำเสมอ จึงสามารถติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดการทำงานเข้มงวดและใช้งานภายใต้สภาวะงานหนักได้ สามารถเข้าถึงและปรับการตั้งค่าการทำงานได้ง่ายผ่านเมนูที่ใช้งานได้อย่างเข้าใจง่าย ซึ่งเข้าถึงได้ผ่านจอสัมผัสสีดิจิทัลและการควบคุมระยะไกลผ่านเบราว์เซอร์ ดังนั้น สภาวะการแปรรูปทั้งหมด เช่น พลังงานสุทธิ พลังงานรวม แอมพลิจูด เวลา ความดัน และอุณหภูมิ จึงถูกบันทึกโดยอัตโนมัติลงในการ์ด SD ที่ติดตั้งในตัว สิ่งนี้ช่วยให้คุณตรวจทานและเปรียบเทียบการใช้อัลตราซาวนด์ในรอบก่อนหน้า และปรับการสังเคราะห์ การปรับหมู่ฟังก์ชัน และการกระจายวัสดุนาโนและคอมโพสิตให้มีประสิทธิภาพสูงสุด
ระบบของ Hielscher Ultrasonics ถูกใช้ทั่วโลกในการสังเคราะห์วัสดุนาโนด้วยโซโนเคมี และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเชื่อถือได้ในการกระจายอนุภาคนาโนเป็นสารแขวนลอยคอลลอยด์ที่มีเสถียรภาพ เครื่องอัลตราซาวนด์ระดับอุตสาหกรรมของ Hielscher สามารถทำงานที่แอมพลิจูดสูงได้อย่างต่อเนื่อง และสร้างขึ้นสำหรับการทำงานตลอด 24/7 สามารถสร้างแอมพลิจูดสูงถึง 200µm ได้อย่างต่อเนื่องโดยง่ายด้วยโซโนโทรดมาตรฐาน (โพรบ / ฮอร์นอัลตราซาวนด์) สำหรับแอมพลิจูดที่สูงยิ่งขึ้น มีโซโนโทรดอัลตราซาวนด์ที่ออกแบบเฉพาะให้เลือกใช้
เครื่องแปรรูปด้วยอัลตราซาวนด์ของ Hielscher สำหรับการสังเคราะห์ด้วยโซโนเคมี การปรับหมู่ฟังก์ชัน การสร้างโครงสร้างระดับนาโน และการสลายกลุ่มอนุภาค ได้รับการติดตั้งในระดับเชิงพาณิชย์ทั่วโลกแล้ว ติดต่อเราตอนนี้เพื่อหารือเกี่ยวกับขั้นตอนกระบวนการของคุณที่เกี่ยวข้องกับวัสดุนาโนสำหรับการผลิตแบตเตอรี่! บุคลากรที่มีประสบการณ์สูงของเรายินดีให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลการกระจายที่เหนือกว่า ระบบอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูง และราคา!
ด้วยข้อได้เปรียบของการใช้อัลตราซาวนด์ การผลิตอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ขั้นสูงของคุณจะโดดเด่นด้านประสิทธิภาพ ความเรียบง่าย และต้นทุนต่ำเมื่อเทียบกับผู้ผลิตอิเล็กโทรดรายอื่น!
ตารางด้านล่างแสดงความสามารถในการแปรรูปโดยประมาณของเครื่องอัลตราซาวนด์ของเรา:
| ปริมาตรต่อแบตช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min | UP100H |
| 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | สูงกว่านี้ | กลุ่มเครื่อง UIP16000 |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
วรรณกรรม / เอกสารอ้างอิง
- Deosarkar, M.P.; Pawar, S.M.; Sonawane, S.H.; Bhanvase, B.A. (2013): Process intensification of uniform loading of SnO2 nanoparticles on graphene oxide nanosheets using a novel ultrasound assisted in situ chemical precipitation method. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 70, 2013. 48–54.
- Mari Yamamoto, Masanari Takahashi, Yoshihiro Terauchi, Yasuyuki Kobayashi, Shingo Ikeda, Atsushi Sakuda (2017): Fabrication of composite positive electrode sheet with high active material content and effect of fabrication pressure for all-solid-state battery. Journal of the Ceramic Society of Japan, Volume 125, Issue 5, 2017. 391-395.
- Waser Oliver; Büchel Robert; Hintennach Andreas; Novák P, Pratsinis SE (2011): Continuous flame aerosol synthesis of carbon-coated nano-LiFePO(4) for Li-ion batteries. Journal of Aerosol Science 42(10), 2011. 657-667.
- Hagberg, Johan; Maples, Henry A.; Alvim, Kayne S.P.; Xu, Johanna; Johannisson, Wilhelm; Bismarck, Alexander; Zenkert, Dan; Lindbergh, Göran (2018): Lithium iron phosphate coated carbon fiber electrodes for structural lithium ion batteries. Composites Science and Technology 2018. 235-243.
- Vidal, Elena; Rojo, José María; García-Alegre Sánchez, María del Carmen; Guinea, Domingo; Soto, Erika; Amarilla, José Manuel (2013): Effect of composition, sonication and pressure on the rate capability of 5 V-LiNi0.5Mn1.5O4 composite cathodes. Electrochimica Acta Vol. 108, 2013. 175-181.
- Park, C.W., Lee, JH., Seo, J.K. et al. (2021): Graphene collage on Ni-rich layered oxide cathodes for advanced lithium-ion batteries. Nature Communication 12, 2021.
- Tang, Jialiang; Kye, Daniel Kyungbin; Pol, Vilas G. (2018): Ultrasound-assisted synthesis of sodium powder as electrode additive to improve cycling performance of sodium-ion batteries. Journal of Power Sources, 396, 2018. 476–482.
- Shinde, Ganesh Suryakant; Nayak, Prem Depan; Vanam, Sai Pranav; Jain, Sandeep Kumar; Pathak, Amar Deep; Sanyal, Suchismita; Balachandran, Janakiraman; Barpanda, Prabeer (2019): Ultrasonic sonochemical synthesis of Na0.44MnO2 insertion material for sodium-ion batteries. Journal of Power Sources, 416, 2019. 50–55.
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงตั้งแต่ ระดับห้องปฏิบัติการ ไปจนถึง ขนาดระดับอุตสาหกรรม


