Abilitazione della Ricerca Avanzata sui Nanomateriali presso un Istituto Tedesco con un Mulino a Sfere Planetario Compatibile con Vuoto e Azoto

Studio di caso: abilitare la ricerca avanzata sui nanomateriali in un istituto tedesco con un mulino a sfere planetario compatibile con il vuoto e l'azoto

Cliente: Istituto per la scienza dei materiali avanzati (IAMS), Aquisgrana, Germania
Fornitore: Guangzhou Zoli Technology Co., Ltd. Soluzioni di fresatura avanzata
Prodotto: mulino a sfere planetario XQM-0.4L
Caratteristica chiave: dotato su misura di serbatoi di vuoto in acciaio inossidabile da 100 ml e sistema di ingresso di gas azoto.
Applicazione: sintesi di materiali per elettrodi sensibili all'aria per batterie a stato solido di nuova generazione.

1. Riassunto

L'Istituto di scienza avanzata dei materiali (IAMS) di Aquisgrana, Germania, un importante centro di ricerca nel campo dello stoccaggio dell'energia, ha avuto bisogno di una soluzione di fresatura ad alte prestazioni per sintetizzarenanomateriali sensibili all'ariaLe loro ricerche sugli anodi di litio-metallo e sugli elettroliti solidi a base di solfuro sono state ostacolate dall'ossidazione e dalla sensibilità all'umidità durante il processo meccanico di lega.Guangzhou Zoli ha fornito un XQM-0 personalizzato.4L con mulino a sfere planetario dotato di serbatoi specializzati per il vuoto in acciaio inossidabile da 100 ml e di un ingresso integrato di gas azoto.Questa soluzione ha permesso all'IAMS di effettuare con successo la fresatura senza contaminazione in un'atmosfera inerte, accelerando il loro ciclo di ricerca e sviluppo e producendo materiali altamente puri e coerenti per i loro prototipi di batterie.

2. Affari e sfide dei clienti

L'IAMS è all'avanguardia nello sviluppo di batterie allo stato solido di nuova generazione, una tecnologia che promette una maggiore densità energetica e sicurezza rispetto alle batterie agli ioni di litio convenzionali.Un passo fondamentale nel loro processo è la legazione meccanica e la miscelazione di polveri precursori per formare complessi, fasi metastabili.

Le principali sfide affrontate dall'IAMS:

1. Sensitività dei materiali: i loro materiali chiave, in particolare le polveri di litio metallico e i composti tiofosfatici, sono estremamente reattivi.L'esposizione a tracce di ossigeno o umidità durante la fresatura porta alla formazione di strati di ossido/idrossido, alterando radicalmente le proprietà del materiale e rendendolo inutilizzabile per le batterie ad alte prestazioni.

2. Contaminazione da fresatura convenzionale: i mulini a sfere planetari standard funzionano nell'aria ambiente.mentre i barattoli di acciaio standard potrebbero causare contaminazione da ferro, sia dannoso per le prestazioni della batteria e la durata.

3. Necessità di riproducibilità del processo: per ottenere risultati scientifici affidabili e pubblicabili,IAMS richiedeva un processo di fresatura altamente riproducibile in cui le condizioni atmosferiche potevano essere controllate con precisione per ogni esperimento.

3La soluzione: un mulino a sfere planetario su misura

Dopo un'approfondita consultazione tecnica, Guangzhou Zoli ha raccomandato e fornito un mulino a sfere planetario XQM-0.4L con le seguenti personalizzazioni critiche:

• Base del mulino a sfere planetario (XQM-0.4L): una piattaforma robusta e affidabile nota per la sua velocità di rotazione stabile (0-870 RPM), timer programmabili e funzione di inversione,garantire un'energia di rottura costante e potente.

• Serbatoi di vuoto in acciaio inossidabile da 100 ml: fabbricati su misura in acciaio inossidabile 304, scelti per la sua elevata resistenza meccanica, resistenza alla corrosione e basso rischio di contaminazione per i materiali bersaglio.Ogni serbatoio è stato lavorato con precisione per garantire un sigillo perfetto.

• Sistema integrato di ingresso di gas a vuoto e azoto: il nucleo della soluzione.

  • Port di vuoto: consente di evacuare la camera a una temperatura inferiore a 1 Pa, eliminando l'aria e l'umidità ambientali.

  • Porta di ingresso dell'azoto: consente la depurazione della camera di evacuazione con argon o gas azoto ad alta purezza (99,999%) creando un ambiente di fresatura completamente inerte.

  • Valvola di sollevamento della pressione: per un funzionamento sicuro.

L'intero sistema è stato progettato per un funzionamento facile: evacuare il serbatoio, riempirlo di gas inerte e ripetere 2-3 volte per garantire la purezza assoluta dell'atmosfera prima di iniziare il processo di fresatura.

(Immagine/diagramma Suggerimento: Un diagramma del serbatoio a vuoto con l'apertura del vuoto, l'entrata di azoto e il sigillo principale.)

4Implementazione e spedizione

L'ordine è stato elaborato in modo efficiente, il mulino e i suoi accessori sono stati accuratamente confezionati in materiali anti-vibrazione e a prova di umidità.schede tecniche, e un certificato di conformità (marcato CE), è stato fornito sia in inglese che in tedesco per garantire una integrazione agevole.

Logistica: la spedizione è stata effettuata tramite una compagnia di trasporto aereo internazionale affidabile con servizio porta a porta verso Aquisgrana.garantire un rapido processo di autorizzazioneL'unità è arrivata all'IAMS entro i 10 giorni lavorativi promessi.

5Risultati e benefici

La realizzazione del mulino a sfere planetario su misura ha avuto un impatto immediato e significativo sulle capacità di ricerca dell'IAMS.

• Eliminazione dell'ossidazione: il sistema a vuoto e azoto ha completamente impedito l'ossidazione e l'idrolisi di materiali sensibili.L'analisi di diffrazione a raggi X (XRD) e di spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS) ha confermato la sintesi di, materiali bersaglio non contaminati.

• Purezza del materiale migliorata: l'uso di serbatoi a vuoto in acciaio inossidabile ha eliminato il rischio di contaminazione organica da barattoli di polimero,un fattore critico per la ciclabilità a lungo termine delle batterie sviluppate.

• Controllo e riproducibilità dei processi superiori: i ricercatori potevano ora replicare con precisione l'atmosfera inerte per ogni esperimento.rafforzare la validità dei propri dati e accelerare l'ottimizzazione delle composizioni dei materiali.

• Timeline accelerato di ricerca e sviluppo: risolvendo il problema fondamentale della contaminazione atmosferica, l'IAMS è stata in grado di ridurre gli esperimenti falliti e di iterare molto più velocemente sui loro progetti di materiali.

Testimonianza del cliente:

Il mulino a sfere planetario di Guangzhou Zoli è stato un punto di svolta per il nostro programma di batterie a stato solido.La capacità di macinazione in un' atmosfera perfettamente controllata e inerte era il pezzo mancante nel nostro laboratorio.I serbatoi di vuoto personalizzati da 100 ml sono perfettamente dimensionati per i nostri esperimenti di ricerca e sviluppo, e l'affidabilità del sistema è eccellente.Ha contribuito direttamente a numerose recenti scoperte nella nostra ingegneria delle interfacce di anodo.*

- Dott.ssa Elena Weber, ricercatrice senior, IAMS

6Conclusioni

Questo caso di studio dimostra come un equipaggiamento di laboratorio standard possa essere trasformato in una soluzione critica e specifica per l'applicazione attraverso una personalizzazione accurata.Conoscendo le precise sfide di un importante istituto di ricerca tedesco, Guangzhou Zoli ha consegnato un mulino a sfere planetario che non solo ha soddisfatto ma ha superato le aspettative.L'integrazione di successo del sistema vuoto-azoto ha permesso all'IAMS di spingere i confini della scienza dei materiali, sottolineando il ruolo vitale della tecnologia di fresatura specializzata nella ricerca e nello sviluppo all'avanguardia.