[发明专利]一种用于生产石墨烯基负极材料的生产装置

说明书

一种用于生产石墨烯基负极材料的生产装置，其包括有：混合模块，所述混合模块包括前后连接的真空行星搅拌机和至少一台环形设置的反应釜；进料模块，所述进料模块包括并列设置于所述真空行星搅拌机上游的石墨烯上料装置、负极材料上料装置和纯净水上料装置；出料模块，所述出料模块包括位于所述反应釜下游依次设置的分筛装置和后处理装置；动力装置，所述动力装置包括位于所述进料模块的举升器和位于所述出料模块的烘干器；控制中心，所述控制中心连接所述混合模块、进料模块、出料模块和动力装置。本发明的有益效果在于：占地面积小，便于生产布置；反应效率高，产物质量好；自动化程度高，劳动强度小，生产效率高；结构安全、可靠。

技术领域

本发明涉及石墨烯基负极材料生产设备领域，尤其涉及一种用于生产石墨烯基负极材料的生产装置。

背景技术

锂离子电池以其比能量大、工作电压高、自放电率小、体积小、重量轻等优势,自其诞生以来,便给储能领域带来了革命性的变化,被广泛应用于各种便携式电子设备和电动汽车中，然而随者人们生活水平的提高,更高的用户体验对锂离子电池提出了更高的要求。质量更轻、循环寿命更长，容量更大，使用时间更长等。

为了解决上述问题必须寻找新的性能更加优异的电极材料， 目前商业化的锂离子电池负极材料主要为石墨,但因其理论容量仅为370mAh，已不能满足用户的迫切需求。普通的石墨材料在高倍率充放电时，循环寿命大约200-300次。因此，更快的充电速度、更高的循环寿命、更高比容量的电池的开发，市场急需，因应这种电池性能的负极材料的开发也迫在眉睫。作为锂离子电池负极材料，硅材料一直备受关注。其理论容量为4200mAh/g，是已商业化的石墨容量的10倍以上，且具有低的嵌锂电位、低原子重量、高能量密度、价格较便宜、环境友好等优势，因此是新代高容量负极材料的最优选择之一。但是由于硅材料本身导电性能差、且充放电过程中体积膨胀大而容易造成材料结构破坏和机械粉碎，导致其循环性能衰减快，限制了其更广泛的应用。为了解决上述问题，现有技术主要有硅颗粒纳米化、或者在硅碳负极材料表面进行包覆，在限制材料体积膨胀的同时,还能阻隔硅基材料与电解液直接接触，从而在改善电池循环性能的同时,减少充放电过程中硅基材料与电解液之间的副反应。由于石墨烯材料具有独特的柔性二维平面结构,其本身是一种优良的包覆材料,可以包覆于硅碳负极材料表面。但是石墨烯片层之间通常结合力较弱,因此石墨烯片层构成的包覆层无法提供足够大的束缚力，以用于约束硅碳负极材料在充放电过程中的体积膨胀,从而影响硅碳负极材料的电化学性能。

一般现有技术通过反应釜中的催化还原或者核壳反应进行石墨烯基负极材料的生产，其制备流程需要高温高压的环境，使得其制备设备一方面效率较低，产物质量不稳定；另一方面，其具有占地面积大、生产流程长、操作繁琐的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于生产石墨烯基负极材料的生产装置，通过该生产装置，可以克服现有技术的缺陷，一方面具有较高的生产效率和产物质量；另一方面占地面积小，生产方便，操作简单，自动化程度高。

为实现发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于生产石墨烯基负极材料的生产装置，其包括有：混合模块，所述混合模块包括前后连接的真空行星搅拌机和至少一台环形设置的反应釜；进料模块，所述进料模块包括并列设置于所述真空行星搅拌机上游的石墨烯上料装置、负极材料上料装置和纯净水上料装置；出料模块，所述出料模块包括位于所述反应釜下游依次设置的分筛装置和后处理装置；动力装置，所述动力装置包括位于所述进料模块的举升器和位于所述出料模块的烘干器；控制中心，所述控制中心连接所述混合模块、进料模块、出料模块和动力装置。