Síntesis sonoquímica u materiales u electrodos utia'al u producción baterías

Ti' le producción celdas batería ka'anal rendimiento, le materiales nanoestructurados yéetel le nanocompuestos desempeñan jump'éel ju'un Páaybe'en ti' le ts'aik jump'éel conductividad eléctrica superior, mayores densidades almacenamiento, ka'anal Buka'aj u ba'al yéetel confiabilidad. Utia'al u kaxta'al u yúuchul le molayil funcionalidad le nanomateriales, le nanopartículas k'a'abéet dispersar u wa exfoliar ku individualmente ka páajtal K'abéet wook u procesamiento adicionales, bey le funcionalización. Le nanoprocesamiento ultrasónico u ti'al tu láaka superior, xoknáalo'obo' yéetel confiable producir nanomateriales yéetel nanocompuestos u ka'anal rendimiento utia'al u producción avanzada u baterías.

Dispersión ultrasónica u materiales electroquímicamente activos ti' lodos electrodos

Le nanomateriales ku utilizan bey materiales electrodos innovadores, ku resultó ti' jump'éel rendimiento significativamente mejorado ti' le baterías recargables. Superación le aglomeración, le agregación yéetel le separación fases le crucial utia'al u wa u lodos utia'al u fabricación electrodos, yilik especialmente ka lela' materiales Buka'aj nanométrico. Le nanomateriales aumentan yo'osal u superficie activa u electrodos le batería, ku ti' leti'ob ku cha'antik múuch'ik asab energía ti' le ciclos kuuch yéetel ya'abtal u Buka'aj u ba'al tuláakal u almacenamiento energía. Tia'al tuláakal le ventajas le nanomateriales, le partículas nanoestructuradas k'a'abéet desenredar u yéetel distribuir bey partículas separadas ti' le suspensión electrodos. Le ma'alo'obtal dispersión ultrasónica proporciona muuk' enfocadas u ka'anal cizallamiento (sonomecnical), bey energía sonoquímica, u conduce le mezcla ti' atómico yéetel le complejación materiales Buka'aj nanométrico.
Le nanopartículas bey le grafeno, le nanotubos carbono (CNT), le metales yéetel le minerales lu'umil jela'antak ka k'a'abéet dispersar ku uniformemente ti' jump'éel suspensión estable tia'al materiales electrodos ma'alob funcionales.
Je'ebix, le grafeno yéetel le CNT ku ma'alob k'ajóolta'ano'ob tumen ma'alo'obkíinsiko'ob u rendimiento u celda le batería, ba'ale' le aglomeración partículas k'a'ana'an superar u. Lela' u k'áat u ya'al ba'ax k'a'abet absolutamente jump'éel láaka dispersión ka'anal rendimiento, capaz u procesar nanomateriales yéetel posiblemente altas viscosidades. Le ultrasonidos bin yano'ob sonda le le método dispersión ka'anal rendimiento, u páajtal u procesar nanomateriales páajtal in altas kuuch sólidas bix ken confiable yéetel xoknáalo'obo'.

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Le nanodimensionamiento ultrasónico yéetel le funcionalización partículas jach jump'éel tuukula' Páaybe'en ti' le producción baterías ka'anal rendimiento.

Yaan flujo ultrasónico u ka'anal potencia utia'al u procesamiento nanomateriales. Le nanomateriales ka'anal rendimiento ku utilizan bey materiales electrodos activos ti' celdas batería.

Procesamiento ultrasónico u nanomateriales utia'al baterías:

  • Dispersión u nanoesferas, nanotubos, nanocables, nanovarillas, nanowhiskers
  • Exfoliación nanoláminas yéetel materiales 2D
  • Síntesis nanocompuestos
  • Síntesis partículas núcleo-cáscara
  • Funcionalización nanopartículas (partículas dopadas /decoradas).
  • Nanoestructuración

Ba'ax ten u sonicación le tu láaka superior utia'al u procesamiento nanomateriales.

Ka uláak' yo'osal dispersión yéetel mezcla, bey le mezcladores ka'anal cizallamiento, le molinos perlas wa homogeneizadores ka'anal presión, le ultrasonicación jach le método destaca ti' le procesamiento micrones yéetel nanopartículas.
Le ultrasonido ka'anal potencia yéetel le cavitación acústica generada tumen ultrasonidos proporcionan condiciones energía únicas yéetel densidad energía extrema ba'ax ku cha'antik desaglomerar wa exfoliar nanomateriales, funcionalizar le, sintetizar nanoestructuras ti' procesos u kaambal ti' ka'anal yéetel mentik nanocompuestos ka'anal rendimiento.
Dado ti' le ultrasonidos Hielscher permiten le kaambalil yo'osal preciso ti' le parámetros ku procesamiento ultrasónico asab importantes, Bey le intensidad (Ws leti' ml), le amplitud (μm), le temperatura (° C leti' ºF) yéetel le presión (bar), le condiciones procesamiento ku páajtal ajustar individualmente ti' le ajustes óptimos yo'osal Amal xooko'obo' tuukula'. Tune', le dispersores ultrasónicos ku ma'alob versátiles yéetel u páajtal utilizar utia'al u numerosas aplicaciones, je'ebix, dispersión CNT, exfoliación yéetel grafeno ti', síntesis sonoquímica u partículas le cáscara ti' le núcleo wa funcionalización nanopartículas silicio.

Na0.44MnO2 sintetizado sonoquímicamente uti'al u bey xooko'obo' electrodo activo ti' baterías iones sodio.

Micrografías SEM u Na0.44MnO2 preparados sonoquímicamente tumen calcinación u 900 ° C ichil 2 h.
(Xook yéetel wíimbala': ©Shinde et ti' le., 2019).

Obtenga a wojeltik yóok'ol le ultrasonidos industriales ti' Hielscher utia'al u procesamiento nanomateriales ti' le fabricación baterías!

Ventajas le procesamiento ultrasónico ti' nanomateriales:

  • Ka'anal rendimiento, ka'anal eficiencia
  • Controlable yéetel precisión
  • Ajustable le ka'anatako'ob
  • grado industrial
  • Linealmente escalable
  • Meyajo'ob ch'a'abil yéetel segura
  • Costo-eficiente

Tu continuación u kaxtik ya'abkach aplicaciones ku impulsadas tumen ultrasonidos ti' le procesamiento nanomateriales:

Síntesis ultrasónica u nanocompuestos

Síntesis ultrasónica u grafeno-SnO2 nanocompuesto: Le nu'ukulil investigación Deosakar et ti' le. (2013) desarrolló jump'éel bejil asistida tumen ultrasonidos utia'al u mentik jump'éel nanocompuesto grafeno-SnO2. Investigaron le táanil cavitacionales generados tumen le ultrasonido ka'anal potencia ichil le síntesis le compuesto grafeno-SnO2. Utia'al u sonicación, utilizaron jump'éel dispositivo Hielscher Ultrasonics. Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob demuestran jump'éel kuuch fina yéetel xan u SnO mejorada tumen ultrasonidos2 tu nanoláminas grafeno tumen reacción oxidación-reducción ichil óxido grafeno yéetel SnCl2N.o 2 H2O ti' comparación yéetel le métodos ku síntesis convencionales.

Le nanocompuesto SnO2 sintetizado sonoquímicamente ku páajtal utilizar bey xooko'obo' u k'iin ti' baterías.

Gráfico ba'ax ku ye'esik le tuukula' formación óxido grafeno yéetel SnO2–nanocompuesto u grafeno.
(Xook yéetel máak: ©Deosakar et ti' le., 2013).

SnO2–le nanocompuesto u grafeno u ts'o'ok preparado belal ti' jump'éel túumben yéetel xoknáalo'obo' bejil síntesis química bey je'el ti' soluciones asistidas tumen ultrasonido yéetel le óxido grafeno redujo yéetel SnCl2 Ti' le láminas grafeno ti' meyajo'ob HCl. Le análisis TEM ye'esik kuuch xan yéetel fina SnO2 tu nanoláminas grafeno. U ts'o'ok demostrado u le táanil cavitacionales producidos debido a u búukinta'al irradiaciones ultrasónicas intensifican kuuch fina ka xan u SnO2 ti' nanoláminas grafeno ti' le reacción oxidación-reducción ichil le óxido grafeno yéetel SnCl2N.o 2 H2O. Kuuch fina yéetel xan intensificada u nanopartículas u SnO2 (3-5 nm) tu nanoláminas grafeno reducida atribuye nucleación mejorada yéetel u transferencia u solutos debido a efecto cavitacional inducido tumen le irradiaciones ultrasónicas. Kuuch fina yéetel xan u SnO2 le nanopartículas tu nanoláminas grafeno xan ku confirmaron ichil le análisis TEM. U kaambalil yo'osal SnO sintetizado2– ku ye'esik le nanocompuesto grafeno bey xooko'obo' ánodo ti' baterías iones litio. Le Buka'aj u ba'al u SnO2–le batería litio bey je'el ti' nanocompuestos grafeno le estable ichil jump'éel 120 ciclos, yéetel le batería je'el u repetir jump'éel reacción estable u carga-descarga. (Deosakar et ti' le., 2013).

Le síntesis ultrasónica Cha' u fabricar nanocompuestos u ka'anal rendimiento utilizados ti' le fabricación baterías.

Wíimbala' TEM u SnO2–nanocompuesto ku grafeno preparado tumen método sonoquímico. Le barra indica ti' (U) 10nm, ti' (B) tu 5nm.
(Xook yéetel máak: ©Deosakar et ti' le., 2013).

Le ultrasonicación ka'anal intensidad jach jump'éel láaka tuukulo'obo' ti' le síntesis yéetel funcionalización nanomateriales. Le kaambalilo'ob ultrasónicos industriales ku capaces u procesar volúmenes jach Nuuktak.

T.u.m mezcla industrial yéetel 4 x ultrasonidos u 4000 vatios le bix UIP4000hdT utia'al u procesamiento nanomateriales compuestos electrodos.

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Dispersión ultrasónica u nanopartículas ti' lodos batería

Dispersión u componentes le electodo: Waser et ti' le. (2011) tu beetajo'ob ya'abkach electrodos yéetel fosfato hierro yéetel litio (LiFePO).4). Le suspensión contenía LiFePO4 bey xooko'obo' activo, box u buuts' bey aditivo eléctricamente conductor, fluoruro polivinilideno disuelto te' N-metilpirrolidona (NMP) ku utilizó bey aglutinante. Le relación juuch' (ka' le secado) u AM leti' CB leti' PVDF ti' le electrodos bin u 83 leti' 8.5/8.5. Utia'al u mentik le suspensiones, tuláakal le componentes le electrodo ku mezclaron ti' NMP yéetel juntúul agitador ultrasónico (UP200H, Ultrasonidos u Hielscher) ichil 2 min 200 W yéetel 24 kHz.
Baja conductividad eléctrica yéetel chaanbelil meyajo'ob iones litio a lo largo de le canales unidimensionales u LiFePO4 U páajtal superar incrustando LiFePO4 ti' jump'éel matriz conductora, je'ebix, negro buuts'. A medida ti' le partículas Buka'aj nanométrico yéetel le ka'ansaj partículas núcleo-cáscara mejoran conductividad eléctrica, ma'alo'obtal dispersión ultrasónica yéetel le síntesis sonoquímica ti' partículas núcleo-capa permiten producir nanocompuestos superiores utia'al u aplicaciones baterías.

Dispersión fosfato hierro yéetel litio: Le nu'ukulil investigación Hagberg (Hagberg et ti' le., 2018) utilizó le ultrasonicador UP100H utia'al u procedimiento electrodo estructural positivo ku consiste tu fibras u carbono recubiertas fosfato hierro yéetel litio (LFP). Le fibras carbono le remolques continuos yéetel autónomos u tuukulo'ob bey colectores sáasilo' yéetel proporcionarán rigidez kanáanil yéetel resistencia. Utia'al u jump'éel rendimiento óptimo, le fibras ku recubren individualmente, je'ebix, yo'osal deposición electroforética.
Probaron jejeláas bix u bisikuba'ob u peso mezclas consistentes ti' LFP, CB yéetel PVDF. Táan a mezclas bino'ob u recubiertas yóok'ol fibras carbono. Dado ti' le distribución ma' homogénea ti' le composiciones táankab recubrimiento je'el u páajtal u diferir ti' le composición ti' le recubrimiento ti' yan, ku meyajtiko'ob jump'éel agitación rigurosa tumen ultrasonido utia'al u minimizar u jela'anil in.
Observaron ti' le partículas táan relativamente ma'alob dispersas ti' tuláakal le recubrimiento, ka u atribuye u búukinta'al surfactante (Tritón X-100) yéetel le paso ultrasonido bey ma' u deposición electroforética.

Le dispersión ultrasónica ku meyajtiko'ob utia'al homogeneizar LFP, CB yéetel PVDF bey ma' u deposición electroforética.

Máak SEM u sección transversal yéetel ka'anal aumento fibras u carbono recubiertas u EPD. Le mezcla LFP, CB yéetel PVDF ku homogeneizó tumen ultrasonidos utilizando le ultrasonicador UP100H. Ampliaciones: u) 0.8kx, b) 0.8kx, c) 1.5kx, Mulix) 30kx.
(Xook yéetel wíimbala': ©Hagberg et ti' le., 2018).

Dispersión u LiNi0.5MN1.5O4 xooko'obo' le cátodo compuesto:
Vidal et ti' le. (2013) investigaron u influencia le wook procesamiento bey le sonicación, le presión yéetel le composición le utia'al LiNi0.5MN1.5O4cátodos compuestos.
Electrodos compuestos positivos yéetel LiNi0.5 MN1.5Espinela u O4 bey xooko'obo' activo, jump'éel mezcla grafito yéetel negro buuts' utia'al u ya'abtal le conductividad eléctrica ti' le electrodo yéetel polivinildenefluoruro (PVDF) wa jump'éel mezcla ti' PVDF yéetel chan cantidad teflón® (1 wt ti chúumuk). yo'osal in meentik le electrodo. Ku séen procesado yo'osal fundición ti' k'axnak' yóok'ol jump'éel ju'un aluminio bey colector sáasilo' utilizando tu láaka le cuchilla doctora. Ku ts'o'okole', le mezclas componentes u sonicaron wa ma', yéetel le electrodos procesados u compactaron wa ma' yáanal prensado ti' posterior ke'el. U ts'o'ok u probado ka'atúul formulaciones:
Formulación u (xma' teflón®): 78 ti Chúumuk ti' peso LiNi0.5 MN1.5O4; 7,5 ti Chúumuk ti' peso negro buuts'; 2,5 ti Chúumuk ti' peso grafito; 12 ti chúumuk PVDF ti' peso
Formulación B (yéetel teflón®): 78wt ti chúumuk LiNi00.5MN1.5O4; 7.5wt ti chúumuk box u buuts'; 2,5 ti Chúumuk ti' peso grafito; 11 ti Chúumuk ti' peso pvDF; 1 ti Chúumuk ti' peso teflón®
Ichil je'el, le componentes ku mezclaron yéetel dispersaron ti' N-metilpirrolinona (NMP). LiNi0.5 MN1.5Le espinela O4 (2g) yéetel le uláak' componentes ti' le porcentajes mencionados Sáam configurados ku dispersó 11 ml NMP. Ichil yaan particulares, le mezcla ku sonicó ichil 25 min ka ts'o'okole' ku revolvió u temperatura ambiente ti' 48 h. Tu yane' láak'o'ob, le mezcla ku agitaba u temperatura ambiente ti' 48 h, es decir mina'an mix jump'éel sonicación. Le Ts'a'akal sonicación promueve jump'éel dispersión homogénea u componentes le electrodo yéetel le electrodo LNMS obtenido ku yila'al asab xan.
U tu beetajo'ob ya'abkach electrodos compuestos yéetel ka'anal peso, tak 17 mg leti' cm2, ka u estudiaron bey electrodos positivos utia'al u baterías iones litio. Le adición teflón® yéetel le ka'anatako'ob u Ts'a'akal sonicación bisiko'ob jump'éelili' electrodos uniformes yaan ma'alob adheridos ti' le ju'un aluminio. Je'el parámetros contribuyen u ma'alo'obkíinsiko'ob u drenada altas tasas (5C) Buka'aj u ba'al. Le compactación adicional ti' le conjuntos electrodos leti' aluminio mejora notablemente le k'iinil velocidad le electrodos. Yaan jump'éel velocidad 5C, lu'umo'oba' retenciones u Buka'aj u ba'al notables ichil le 80 ti chúumuk yéetel le 90 ti chúumuk utia'al electrodos yéetel pesos ti' le rango 3-17 mg leti' cm2, Yéetel teflón® ti' u formulación, preparado ka' u sonicación u mezclas componentes yéetel compactado ti' bey u 2 toneladas leti' cm2.
Ti' resumen, le electrodos yéetel 1 ti Chúumuk ti' peso teflón® ti' u formulación, u mezclas componentes sometidas jump'éel Ts'a'akal sonicación, compactadas 2 toneladas leti' cm2 yéetel pesos ti' le rango 2,7-17 mg leti' cm2 mostraron jump'éel notable Buka'aj u ba'al u tasa. Páajtal in le ka'anal sáasilo' u 5C, le Buka'aj u ba'al u descarga normalizada táan ichil le 80 ti chúumuk yéetel le 90 ti chúumuk utia'al tuláakal le electrodos. (cf. Vidal et ti' le., 2013).

Le UIP100hdT jach jump'éel ultrasonido sobremesa 1kW utia'al u procesamiento industrial u nanomateriales ti' modo tumen lotes wa flujo continuo.

Ultrasonido UIP1000hdT (1000W, 20kHz). utia'al u procesamiento nanomateriales ti' modo tumen lotes wa flujo continuo.

Dispersores ultrasónicos u ka'anal rendimiento utia'al u producción baterías

Hielscher Ultrasonics diseña, fabrica yéetel distribuye nu'ukulo'ob ultrasónicos u ka'anal potencia yéetel ka'anal rendimiento, u utilizan utia'al u procesar materiales cátodo, ánodo yéetel electrolito uti'al u ti' baterías iones litio (LIB), baterías iones sodio (NIB) yéetel uláak' celdas batería. Le kaambalilo'ob ultrasónicos u Hielscher u utilizan utia'al u sintetizar nanocompuestos, funcionalizar nanopartículas yéetel ku dispersar nanomateriales ti' suspensiones homogéneas yéetel estables.
Ofreciendo jump'éel cartera procesadores ultrasónicos u laboratorio u escala jaatsatako'ob industrial, Hielscher leti' le líder k'íiwiko' dispersores ultrasonido ka'anal rendimiento. Meyaj tak ku asab ti' 30 ja'ab ti' le jach yáax le síntesis nanomateriales yéetel le reducción Buka'aj, Hielscher Ultrasonics yaan jump'éel amplia yaan u procesamiento nanopartículas ultrasónicas yéetel k'u'ubul le procesadores ultrasónicos asab potentes ka confiables u k'íiwiko'. Le ingeniería alemana proporciona ma'alo'obtal máax k'oja'an yéetel calidad robusta.
Le ultrasonidos Hielscher ku páajtal controlar bix remota ti' le kaambalil yo'osal le navegador. Le parámetros sonicación ku páajtal monitorear yéetel ajustar yéetel precisión ti' le requisitos le tuukula'.Le ma'alo'obtal avanzada, le ka'anal rendimiento yéetel le software sofisticado sutikubáo'ob le ultrasonidos Hielscher ti' tsíimino'ob u batalla confiables ti' u tuukula' fabricación electrodos. Tuláakal le kaambalilo'ob ultrasónicos u najil ti' le sede Teltow ti', Alemania, u prueban tumen u yéetel robustez ka ts'o'okole' ku yaantalo'ob tak Alemania way yóok'ol kaabe'.
Le sofisticado hardware yéetel le software na'at ti' le ultrasonidos Hielscher u diseñados utia'al u garantizar jump'éel funcionamiento fiable, resultados reproducibles yéetel facilidad búukinta'al. Le ultrasonidos Hielscher le robustos yéetel consistentes ti' rendimiento, ba'ax ku cha'antik instalar le ti' entornos exigentes yéetel operar le ti' condiciones ti' aal. U páajtal tsáabaltio'ob áantaj uchik u configuración operativa yéetel marcar le ti' jump'éel menú intuitivo, le tu u páajtal tsáabaltio'ob áantaj yéetel le pantalla táctil digital boonil yéetel le kaambalil yo'osal remoto ti' le navegador. Tune', tuláakal le condiciones procesamiento, bey le energía neta, energía total, le amplitud, le, le presión yéetel le temperatura, ku registran automáticamente ti' jump'éel tarjeta SD incorporada. Le je'ela' ti' Cha' xíixtik, ka comparar ejecuciones ti' sonicación máako'ob síinajo'obo' ka optimizar le síntesis, funcionalización yéetel dispersión nanomateriales yéetel compuestos yéetel le asab eficiencia.
Le kaambalilo'ob ultrasónicos u Hielscher u utilizan way yóok'ol kaabe' utia'al u síntesis sonoquímica u nanomateriales yéetel u demostrado u confiables utia'al u dispersión nanopartículas ti' suspensiones coloidales u estables. Le ultrasonidos industriales Hielscher páajtal meyaj continuamente yéetel altas amplitudes yéetel beta'aniko'ob ti' jump'éel funcionamiento 24 leti' 7. Le amplitudes tak 200 μm ku páajtal generar uchik bix continua yéetel sonotrodos estándar (sondas ultrasónicas leti' bak). Utia'al amplitudes láayli' asab altas, yaan disponibles sonotrodos ultrasónicos u personalizados.
Le procesadores ultrasónicos Hielscher utia'al u síntesis sonoquímica, funcionalización, nanoestructuración yéetel desaglomeración ts'o'ok u instalados way yóok'ol kaabe' u escala comercial. Xook k bejla'e' utia'al discutir u paso u tuukula' ku involucra nanomateriales utia'al u fabricación baterías! K máaxo'ob ku experimentado yéetel encantado ti' ts'aiko'on a wojeltik yóok'ol ya'ala'al máaxo'ob máano'ob dispersión superiores, sistemas ultrasónicos u ka'anal rendimiento yéetel tojol!
Yéetel u ventaja le ultrasonicación, u producción avanzada electrodos yéetel electrolitos sobresaldrá ti' eficiencia, simplicidad yéetel yáanal ta manaj ti' comparación yéetel uláak' fabricantes electrodos!

Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators:

Volumen lote Tasa flujo Dispositivos recomendados
1 u 500mL 10 200 mL leti' min UP100H
10 u 2000mL 20 400 mL leti' min. UP200Ht, UP400St
0.1 ti' 20L 0.2 u 4 L leti' min UIP2000hdT
10 ti' 100L 2 10 L leti' min UIP4000hdT
N.a. 10 100 L leti' min UIP16000
N.a. asab nojoch Cluster u UIP16000

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Le homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal cizallamiento ku utilizan ti' le laboratorio, le mayakche'o' meyaj, le piloto yéetel le procesamiento industrial.

Hielscher Ultrasonidos fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento utia'al u aplicaciones mezcla, dispersión, emulsión yéetel extracción ti' laboratorio, piloto yéetel escala industrial.



Literatura leti' Referencias


Ultrasonidos u ka'anal rendimiento! Le gama yik'áalil Hielscher baal tuláakal le espectro, tak le ultrasonido laboratorio compacto yóok'ol kúuchilo'ob sobremesa tak sistemas ultrasónicos completamente industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento Laboratorio Utia'al Buka'aj industrial.