Развитие научных исследований наноматериалов в немецком институте с помощью вакуумной и азотно-совместимой планетарной шаровой мельницы

Тематическое исследование: Развитие исследований наноматериалов в немецком институте с помощью вакуумной и азотно-совместимой планетарной шаровой мельницы

Клиент: Институт передовых материалов науки (IAMS), Аахен, Германия
Поставщик: Guangzhou Zoli Technology Co.,Ltd. Продвинутые решения для фрезеровки
Продукт: XQM-0.4L Планетарный шаровой мельница
Ключевая особенность: специально оборудован 100 мл вакуумных баков из нержавеющей стали и системы ввода азота.
Применение: синтез чувствительных к воздуху электродных материалов для твердотельных батарей следующего поколения.

1. Резюме

Институт науки о передовых материалах (IAMS) в Аахене, Германия, ведущий исследовательский центр в области хранения энергии, нуждался в высокопроизводительном фрезерном решении для синтеза нового,чувствительные к воздуху наноматериалыИх исследования литий-металловых анодов и твердых электролитов на основе сульфидов были затруднены окислением и чувствительностью к влаге во время механического процесса сплава.Гуанчжоу Золи предоставил на заказ XQM-0.4L с планетарным шаровым мельником, оснащенным специальными вакуумными резервуарами из нержавеющей стали объемом 100 мл и интегрированным газовым входом азота.Это решение успешно позволило IAMS проводить очистные фрезы в инертной атмосфере, ускоряя свой цикл НИОКР и получая высокочистые, последовательные материалы для своих прототипов батарей.

2Опыт и проблемы клиентов

IAMS занимает лидирующие позиции в разработке батарей твердого состояния следующего поколения, технологии, обещающей более высокую плотность энергии и безопасность по сравнению с обычными литий-ионными батареями.Критическим этапом в их процессе является механическое сплавление и смешивание прекурсорных порошков для формирования сложных, метастабильные фазы.

Основные проблемы, с которыми сталкивается IAMS:

1. Чувствительность материалов: их основные материалы, особенно порошки лития и тиофосфатные соединения, чрезвычайно реактивны.Во время измельчения воздействие даже следовых количеств кислорода или влаги приводит к образованию слоев оксида/гидроксида, коренным образом изменяя свойства материала и делая его бесполезным для высокопроизводительных батарей.

2. Загрязнение от обычной фрезы: стандартные планетарные шаровые мельницы работают в окружающем воздухе.в то время как стандартные стальные банки могут вызывать загрязнение железа, что наносит ущерб производительности батареи и продолжительности ее службы.

3. Необходимость воспроизводимости процесса: для достижения надежных и публикуемых научных результатов,IAMS требовал высокопроизводительного процесса фрезы, где атмосферные условия могли быть точно контролированы для каждого эксперимента.

3Решение: Планетарная шаровая мельница

После тщательной технической консультации Гуанчжоу Золи рекомендовал и поставил планетарный шаровой мельничный стан XQM-0,4L со следующими критическими настройками:

• Планетарная основа шаровой мельницы (XQM-0.4L): надежная и надежная платформа, известная своей стабильной скоростью вращения (0-870 оборотов в минуту), программируемыми таймерами и функцией обратного движения,обеспечение постоянной и мощной энергии измельчения.

• 100 мл вакуумные баки из нержавеющей стали: специально изготовлены из 304 нержавеющей стали, выбранной за ее высокую механическую прочность, коррозионную устойчивость и низкий риск загрязнения для целевых материалов.Каждый резервуар был сделан с высокой точностью, чтобы обеспечить идеальную герметичность.

• Интегрированная система ввода вакуумного и азотного газа: ядро раствора.

  • Вакуумный выход: позволяет вывести камеру ниже 1 Pa, удаляя весь окружающий воздух и влагу.

  • Порт ввода азота: позволяет очищать выделенную камеру высокой чистотой (99,999%) аргоном или азотом, создавая полностью инертную среду фрезы.

  • Снижающий давление клапан: для безопасной работы.

Вся система была спроектирована для простой работы: эвакуировать бак, наполнить инертным газом и повторить 2-3 раза, чтобы обеспечить абсолютную чистоту атмосферы перед началом процесса фрезы.

(Предложение изображения/диаграмма: рисунок вакуумного резервуара, на котором показаны вакуумный проход, вход азота и главный уплотнитель.)

4. Использование и доставка

Заказ был обработан эффективно. вся документация, включая подробное руководство по эксплуатации.технические таблицы данных, и сертификат соответствия (CE Marked), был предоставлен как на английском, так и на немецком языках для обеспечения плавной интеграции.

Логистика: груз был отправлен через надежного международного авиаперевозчика с обслуживанием двери в дверь в Аахен.обеспечение быстрого процесса очисткиОтряд прибыл в IAMS в течение обещанных 10 рабочих дней.

5Результаты и выгоды

Внедрение индивидуальной планетарной шаровой мельницы имело немедленное и значительное влияние на исследовательские возможности IAMS.

• Устранение окисления: система вакуума и азота полностью предотвратила окисление и гидролиз чувствительных материалов.Анализ рентгеновской дифракции (XRD) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) после измельчения подтвердил синтез фазо-чистых, незагрязненные целевые материалы.

• Улучшенная чистота материала: использование вакуумных резервуаров из нержавеющей стали исключает риск органического загрязнения из полимерных банков,критический фактор для долгосрочной цикличности разработанных батарей.

• Высокий контроль процесса и воспроизводимость: исследователи теперь могли точно повторить инертную атмосферу для каждого эксперимента.укрепление достоверности своих данных и ускорение оптимизации составов материалов.

• Ускоренный график исследований и разработок: путем решения фундаментальной проблемы загрязнения атмосферы IAMS смогла сократить количество неудачных экспериментов и гораздо быстрее повторить разработку материалов.

Отзывы клиентов:

Планетарная шаровая мельница из Гуанчжоу Золи стала переломным моментом для нашей программы твердотельных батарей.Способность перемешивать в идеально контролируемой инертной атмосфере была недостающей частью в нашей лабораторииСпециализированные 100 мл вакуумные баки идеально подходят для наших экспериментов в масштабах исследований и разработок, и надежность системы отличная.Он напрямую способствовал недавним прорывам в нашей технологии анодного интерфейса..?? *

- Доктор Елена Вебер, старший научный сотрудник, IAMS

6Заключение.

Это исследование показывает, как стандартное лабораторное оборудование может быть преобразовано в критическое, специфическое для применения решение посредством продуманной настройки.Понимание конкретных проблем, с которыми сталкивается ведущий немецкий исследовательский институт, Гуанчжоу Золи поставил планетарную шаровую мельницу, которая не только оправдала, но и превзошла ожидания.Успешная интеграция системы вакуума и азота позволила IAMS расширить границы материаловедения, подчеркивая жизненно важную роль специализированной фрезерной технологии в передовых исследованиях и разработках.