Carbonato de lítio (Li₂CO₃) é uma das principais matérias-primas na cadeia da indústria de baterias de lítio. É amplamente utilizado na síntese de materiais catódicos para baterias de energia, baterias de armazenamento de energia e eletrônicos de consumo. Com o rápido crescimento de novos veículos de energia e armazenamento de energia, os requisitos para Li₂CO₃ pureza, tamanho da partícula distribuição e dispersão estão aumentando. Para atender às demandas de materiais avançados para baterias de lítio, a moinho a jato tornou-se uma tecnologia essencial para pulverização ultrafina e classificação de carbonato de lítio.
Propriedades e aplicações do carbonato de lítio
O carbonato de lítio é um pó cristalino branco com alta químico pureza, boa estabilidade térmica e reatividade. Em aplicações de baterias de lítio, é usado principalmente para:
- Síntese de material catódico: como LiFePO₄ (LFP) e materiais ternários (NCM/NCA).
- Eletrólitos e cerâmicas: como precursor de certos sais de lítio ou como aditivo cerâmico.
- Aplicações ópticas e farmacêuticas: para vidros especiais, cerâmicas e intermediários farmacêuticos.
Essas aplicações impõem requisitos rigorosos sobre tamanho da partícula: as partículas devem ser ultrafinas, uniformemente distribuídas e livres de grandes agregados para garantir reação e desempenho consistentes. Para carbonato de lítio de grau de bateria de energia, D50 ≤ 5 μm com distribuição estreita (PDI < 0,3) é normalmente necessário.
Vantagens de Fresamento a Jato no processamento de carbonato de lítio
Moagem a jato Utiliza fluxos de gás de alta velocidade para obter uma pulverização ultrafina. Com aceleração Venturi (0,8–1,2 MPa), as partículas colidem entre si e são trituradas. Classificadores integrados (3.000–5.000 rpm) proporcionam um controle preciso do tamanho do corte (±0,5 μm). A temperatura é mantida abaixo de 80 °C para evitar a perda de água de cristalização.
As vantagens no processamento de carbonato de lítio incluem:
- Alta pureza
- Sem meios de moagem, evitando contaminação secundária por desgaste do metal.
- Controle preciso do tamanho das partículas
- Ajustável entre 1–25 μm com distribuição estreita via integração do classificador.
- Processamento em baixa temperatura
- O resfriamento por expansão evita a decomposição ou aglomeração durante a moagem.
- Excelente dispersão
- O fluxo de ar de alta velocidade desaglomera as partículas, melhorando a homogeneidade na síntese subsequente.
- Compatibilidade de automação
- Pode ser integrado com sistemas de circuito fechado, coleta de pó e embalagem automática para produção em larga escala.
Casos de aplicação típicos
- Síntese de precursores de LiFePO₄: O carbonato de lítio moído a jato garante tamanho de partícula uniforme, permitindo reações mais completas com sais de ferro e fosfato, melhorando o desempenho eletroquímico.
- Síntese de precursores ternários (NCM/NCA): Fino e uniforme Li₂CO₃ aumenta a penetração em matrizes de Ni-Co-Mn, melhorando a eficiência da reação e a homogeneidade da sinterização.
- Cerâmica e vidro óptico: O carbonato de lítio ultrafino melhora a transparência do vidro e a densidade da cerâmica.
Pó épico
Com o crescimento da indústria de baterias de lítio, a demanda por processamento de precisão de carbonato de lítio continua a crescer. Moinhos a jato, com suas vantagens de contaminação zero, tamanho de partícula controlado, operação em baixa temperatura e excelente dispersão, tornaram-se o equipamento principal para a pulverização ultrafina de carbonato de lítio.
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