新能源電池中，許多材料都是典型的粉體物質，包括鋰離子電池中的磷酸鐵鋰（LiFePO4）、鈷酸鋰（LiCoO₂）、鎳酸鋰（LiNiO₂）、錳酸鋰（LiMn₂O₄）；鈉離子電池中的鈦酸鈉（NaTi2(PO₄)₃）、鈉硫（Na₂S）、氧化鈉（Na₂O）、普魯士藍類材料；鋰硫電池中的硫粉、石墨（用作硫載體）；固態電池中的固態電解質、正負極活性材料等。

不同Na⁺/K⁺比例下合成的普魯士藍類材料的SEM 圖像

在這些電池材料的制程中，粉碎/干燥/球化工序是必不可少的，主要原因是：

①“粉碎”可以使粉體材料的顆粒更細小，增大表面積，從而增加電池的反應界面，提高材料與電解液之間的接觸面積，加速離子和電子的傳輸速度；

②“干燥”可以去除電池制程中涉及液體相和固體相的反應所引入的水分或有機溶劑，確保材料的穩定性和性能。

③石墨“球化”可以改善石墨顆粒的結構和性能，使其具備較好的電導性和機械強度。

95%以上的球形石墨

通過以上措施，能夠顯著地改善電池的性能，包括提高電池材料的均勻性和一致性，確保電池材料分布均勻，提高電池能量密度、充電速率和循環壽命等。此外，還可以避免電池局部反應不均繼而導致的電池失效問題。

雖說無論是粉碎、干燥還是球化都已經是相當成熟的工藝，但在電池材料制程中仍需面臨各種存在的問題及時俱進的新要求，如粒徑控制方面，粉碎過程中需盡量確保粉末的顆粒大小均勻一致——過大的顆?？赡軐е路磻煌耆^小的顆?？赡茉黾恿吮砻婺?，引起粉體堆積和團聚的問題。因此，精確控制粉碎粒徑其實是一個長期存在的挑戰。

總之，為了提高電池的整體性能，解決粉碎、干燥、球化等過程中的困難和難點，科研人員和工程師們不斷進行技術創新和改進。如果您也想了解相關技術進展，歡迎關注7月24-26日在成都舉辦的“2023年全國新能源粉體材料暨鈉離子電池產業創新發展論壇（第三屆）”，屆時來自西南科技大學的陳海焱教授將在其報告《新能源電池粉體材料制備新技術（粉碎/干燥/球化）》中，介紹項目組在新能源電池材料加工領域研發及應用的亞微米粉碎、控制性粉碎、微量及難去除水分物料干燥、大型石墨球化等加工新技術與裝備。

個人簡歷

陳海焱，西南科技大學，教授/博士生導師。以空氣動力學、氣固兩相流、材料物理為基礎，長期從事超細粉碎、分級、顆粒形貌控制技、除塵凈化、氣力輸送領域的研究和教學工作。主持或承擔國家支撐計劃、國家863項目、國家自然科學基金、國家技術創新基金等20余項目。獲得授權發明專利15項。在國內外刊物上發表學術論文100余篇。特別強化科學研究成果在工程領域的應用，相關技術已在工程中大量應用，取得良好的經濟和社會效益。

成都新能源論壇會務組

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