石墨烯/炭黑復(fù)合材料制備方法及混合高速研磨分散機(jī)應(yīng)用，石墨烯/炭黑復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用;該電極材料中,按照質(zhì)量比,包括50%~85%的石墨烯和15%~50%的炭黑.石墨烯/炭黑復(fù)合材料,其石墨烯片層的團(tuán)聚較低,使得該復(fù)合材料用作電化學(xué)電容器電極材料時(shí)具有較高的儲(chǔ)能容量. 段工
 

石墨烯/炭黑復(fù)合材料分散機(jī)，石墨烯/炭黑復(fù)合材料高剪切研磨分散機(jī)，石墨烯/炭黑復(fù)合材料新型研磨分散機(jī)，管線式研磨分散機(jī)，德國研磨分散機(jī)，循環(huán)式研磨分散機(jī)，中試型研磨分散機(jī)，新材料研磨分散機(jī)

 

 

隨著能源問題和環(huán)境問題的日益凸顯，新能源的開發(fā)利用備受關(guān)注，成為人類尋求可持續(xù)發(fā)展的突破點(diǎn)之一。因此，這對能源的傳輸和儲(chǔ)存也提出了新的要求。超級(jí)電容器和鋰離子電池是被深入研究和廣泛應(yīng)用的兩種很有潛力的能量存儲(chǔ)器件，它們必須具備快速的離子傳導(dǎo)和電子傳導(dǎo)通道。另一方面，石墨烯是至薄至柔的二維材料，具有優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，也逐漸被廣泛應(yīng)用于新能源領(lǐng)域。采用化學(xué)方法制備的氧化石墨烯，由于其表面豐富的官能團(tuán)可以容易地制備出各種基于石墨烯的復(fù)合材料和復(fù)合結(jié)構(gòu)。

 

還原氧化石墨烯/炭黑的復(fù)合材料，在還原氧化石墨烯表面原位制備由炭黑顆粒連接形成的“串”，進(jìn)一步提高其導(dǎo)電性能，并可以避免石墨烯片層堆積，在電極內(nèi)部構(gòu)建離子的快速傳遞通道；同時(shí)，炭黑的多孔結(jié)構(gòu)還可以促進(jìn)電解液在活性材料表面的聚集，進(jìn)一步提高超級(jí)電容器和鋰離子電池的倍率性能。 材料制備方面，采用陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨將炭黑分散，并與氧化石墨烯表面帶負(fù)電的官能團(tuán)結(jié)合，在水熱自組裝的條件下，制備了還原氧化石墨烯/炭黑的復(fù)合材料。

 

還原氧化石墨烯片層和炭黑構(gòu)建了以石墨烯片層為基體，炭黑形成炭黑串為骨架并均勻分散在石墨烯片層上或邊緣的穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)，這種三維結(jié)構(gòu)既提供了穩(wěn)定的三維孔隙結(jié)構(gòu)又能提供一個(gè)三維的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。 還原氧化石墨烯/炭黑成功應(yīng)用于超級(jí)電容器材料中，倍率性能和循環(huán)性能優(yōu)秀。40A/g的大電流密度下容量達(dá)到154F/g，保持率為65%。300℃熱處理的樣品電容性能進(jìn)一步提高，40A/g時(shí)比容量高達(dá)172F/g，循環(huán)20000周后，容量先上升，穩(wěn)定后保持率為98%。900℃熱處理后的還原氧化石墨烯/炭黑成功應(yīng)用于磷酸鐵鋰正極導(dǎo)電劑。添加5wt%還原氧化石墨烯/炭黑導(dǎo)電劑的電極，10C時(shí)比容量能夠達(dá)72mAh/g，1C倍率下循環(huán)100圈后其能保持98%的比容量，均優(yōu)于添加10wt%炭黑導(dǎo)電劑的電極。

 

上海依肯的研磨分散機(jī)特別適合于需要研磨分散均質(zhì)一步到位的物料。研磨分散機(jī)為立式分體結(jié)構(gòu)，精密的零部件配合運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，運(yùn)行噪音在73DB以下。同時(shí)采用德國博格曼雙端面機(jī)械密封，并通冷媒對密封部分進(jìn)行冷卻，把泄露概率降到低，保證機(jī)器連續(xù)24小時(shí)不停機(jī)運(yùn)行。簡單的說就是將IKN/依肯膠體磨進(jìn)行進(jìn)一步的改良，將單一的膠體磨磨頭模塊，改良成兩級(jí)模塊，加入了一級(jí)分散盤�？筛鶕�(jù)物料要求進(jìn)行更換（我們提供了2P，2G，4M，6F，8SF等五種乳化頭供客戶選擇） IKN研磨分散機(jī)可以高速研磨，分散，乳化，均質(zhì)等功能，設(shè)備轉(zhuǎn)速可達(dá)14000rpm，是目前國產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)速的4-5倍。

從設(shè)備角度來分析，影響研磨分散機(jī)效果因素有以下幾點(diǎn)：

1.研磨頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次式要好）

2.研磨頭的剪切速率，（越大效果越好）

3.研磨的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒、中齒、細(xì)齒、超細(xì)齒、越細(xì)齒效果越好）

4.物料在分散墻體的停留時(shí)間、研磨分散時(shí)間（可以看作同等電機(jī)，流量越小效果越好）

5.循環(huán)次數(shù)（越多效果越好，到設(shè)備的期限就不能再好了。）

 

線速度的計(jì)算：

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。

剪切速率 (s-1) =      v  速率 (m/s)   
               g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)

由上可知，剪切速率取決于以下因素：

轉(zhuǎn)子的線速率

在這種請況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。 
IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm  

速率V=  3.14 X  D（轉(zhuǎn)子直徑）X 轉(zhuǎn)速 RPM  /   60

所以轉(zhuǎn)速和分散頭結(jié)構(gòu)是影響分散的一個(gè)zui重要因素，超高速分散均質(zhì)分散機(jī)的高轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)微懸浮液是zui重要的

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