依肯IKN石墨烯/炭黑复合材料制备方法及混合高速研磨分散机应用18018542795

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随着能源问题和环境问题的日益凸显，新能源的开发利用备受关注，成为人类寻求可持续发展的突破点之一。因此，这对能源的传输和储存也提出了新的要求。超级电容器和锂离子电池是被深入研究和广泛应用的两种很有潜力的能量存储器件，它们必须具备快速的离子传导和电子传导通道。另一方面，石墨烯是至薄至柔的二维材料，具有优异的导电导热性，也逐渐被广泛应用于新能源领域。采用化学方法制备的氧化石墨烯，由于其表面丰富的官能团可以容易地制备出各种基于石墨烯的复合材料和复合结构。

还原氧化石墨烯/炭黑的复合材料，在还原氧化石墨烯表面原位制备由炭黑颗粒连接形成的“串”，进一步提高其导电性能，并可以避免石墨烯片层堆积，在电极内部构建离子的快速传递通道；同时，炭黑的多孔结构还可以促进电解液在活性材料表面的聚集，进一步提高超级电容器和锂离子电池的倍率性能。 材料制备方面，采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵将炭黑分散，并与氧化石墨烯表面带负电的官能团结合，在水热自组装的条件下，制备了还原氧化石墨烯/炭黑的复合材料。

还原氧化石墨烯片层和炭黑构建了以石墨烯片层为基体，炭黑形成炭黑串为骨架并均匀分散在石墨烯片层上或边缘的稳定的三维结构，这种三维结构既提供了稳定的三维孔隙结构又能提供一个三维的导电网络。 还原氧化石墨烯/炭黑成功应用于超级电容器材料中，倍率性能和循环性能优秀。40A/g的大电流密度下容量达到154F/g，保持率为65%。300℃热处理的样品电容性能进一步提高，40A/g时比容量高达172F/g，循环20000周后，容量先上升，稳定后保持率为98%。900℃热处理后的还原氧化石墨烯/炭黑成功应用于磷酸铁锂正极导电剂。添加5wt%还原氧化石墨烯/炭黑导电剂的电极，10C时比容量能够达72mAh/g，1C倍率下循环100圈后其能保持98%的比容量，均优于添加10wt%炭黑导电剂的电极。

上海依肯的研磨分散机特别适合于需要研磨分散均质一步到位的物料。研磨分散机为立式分体结构，精密的零部件配合运转平稳，运行噪音在73DB以下。同时采用德国博格曼双端面机械密封，并通冷媒对密封部分进行冷却，把泄露概率降到低，保证机器连续24小时不停机运行。简单的说就是将IKN/依肯胶体磨进行进一步的改良，将单一的胶体磨磨头模块，改良成两级模块，加入了一级分散盘。可根据物料要求进行更换（我们提供了2P，2G，4M，6F，8SF等五种乳化头供客户选择） IKN研磨分散机可以高速研磨，分散，乳化，均质等功能，设备转速可达14000rpm，是目前国产设备转速的4-5倍。

从设备角度来分析，影响研磨分散机效果因素有以下几点：

1.研磨头的形式（批次式和连续式）（连续式比批次式要好）

2.研磨头的剪切速率，（越大效果越好）

3.研磨的齿形结构（分为初齿、中齿、细齿、超细齿、越细齿效果越好）

4.物料在分散墙体的停留时间、研磨分散时间（可以看作同等电机，流量越小效果越好）

5.循环次数（越多效果越好，到设备的期限就不能再好了。）

线速度的计算：

剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。

剪切速率 (s-1) =      v  速率 (m/s)   
               g 定-转子 间距 (m)

由上可知，剪切速率取决于以下因素：

转子的线速率

在这种请况下两表面间的距离为转子-定子 间距。 
IKN 定-转子的间距范围为 0.2 ~ 0.4 mm  

速率V=  3.14 X  D（转子直径）X 转速 RPM  /   60

所以转速和分散头结构是影响分散的一个zui重要因素，超高速分散均质分散机的高转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是zui重要的

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