钠电池量产引爆聚阴离子正极材料赛道 磷酸钒钠研磨干燥焙烧智能产线注入核心动力
信息来源:本站 | 发布日期:
2026-01-26 14:43:14
| 浏览量:192
随着宁de时代发布行业量产钠离子电池,并宣布于2026年7月实现规模化生产,钠电池正式迈入商业化新阶段。钠离子电池凭借其资源丰富、成本可控、安全性高等优势,正逐步成为锂离子电池的有力补充,尤其在储能、低速电动车、商用车等领域的应用前景广阔。在这一产业浪潮中,聚阴离子类正极材料因其结构稳定、电压平台高、循环寿命长等特点,成为钠电池正极材料研发与产业化的重点方向。其中,磷酸钒钠作为典型的NASICON型聚阴离子化合物,凭借其高能量密度、良好的热稳定性和钠离子扩散性能,被视为下一代商用钠电池正极材料的有力竞争者。
聚阴离子正极材料磷酸钒钠:市场需求与技术趋势
在“双碳”战略推动下,储能与新能源汽车产业快速发展,对电池材料的性能、成本与可持续性提出更高要求。钠离子电池正极材料主要包括层状氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类似物三大类。其中,聚阴离子材料因其稳定的三维框架和可调控的工作电压,在循环寿命与安全性方面表现突出。
磷酸钒钠作为聚阴离子代表材料之一,具有开放且稳定的晶体结构,钠离子扩散通道通畅,适合高倍率充放电。其平均工作电压高,能量密度接近商用磷酸铁锂,具有商业化潜力。然而,该材料也存在电子导电性差、制备过程中易发生氟损失、批次一致性难保证等问题,制约其大规模应用。
目前,行业正通过纳米化、碳包覆、离子掺杂、形貌设计等手段提升其电化学性能。喷雾干燥法因能实现微纳结构调控、提升材料压实密度和电导率,逐渐成为产业化重点工艺路线。
现有生产工艺痛点:一致性、氟损失与规模化难题
目前氟磷酸钒钠的制备多采用溶胶-凝胶法、水热法或固相法。这些方法虽能获得较高纯度的材料,但仍存在以下问题:
(1) 工艺复杂、周期长:如溶胶-凝胶法反应步骤多、干燥时间长,不利于连续化生产;
(2) 氟损失严重:使用传统氟源(如氟化铵)在高温煅烧中易挥发,导致杂相生成,降低材料电压与循环稳定性;
(3) 批次一致性差:实验室制备工艺难以放大,物料混合不均匀,影响材料电化学性能的重现性;
(4) 能耗高、产率低:水热法设备要求高,固相法研磨不均匀,均制约大规模量产。
这些问题直接影响了氟磷酸钒钠的商业化进程,亟需一种高效、可控、可规模化的制备解决方案。
龙鑫智能:磷酸钒钠研磨干燥焙烧智能产线为产业注入核心动力
针对上述行业痛点,龙鑫智能依托在材料制备装备领域的技术积累,推出磷酸钒钠研磨干燥焙烧智能产线,通过湿法纳米研磨、气流喷雾干燥、气氛保护焙烧三大核心工艺模块,实现从原料到成品正极材料的高效、高质量制备。
(1) WSP大流量纳米珠磨机:湿法纳米化混合,促进反应均匀性
将碳源(草酸/柠檬酸)、磷源(磷酸盐)、钠源(碳酸钠等)、钒源(五氧化二钒等)按精准配比投料,通过高效湿法研磨实现纳米级混合。该工艺不仅提升原料分散度,更促进钒源的还原与络合反应,为后续喷雾干燥提供均匀、稳定的前驱体浆料。
(2) 气流
喷雾干燥机:构建微纳结构,提升材料性能
采用龙鑫全新升级的高压气流喷雾干燥系统,将前驱体浆料雾化成微米级液滴,在180-250℃热风中快速干燥,形成具有核壳结构的微球。该结构兼具纳米级壳层(缩短离子扩散路径)与微米级整体粒径(提升压实密度),显著改善材料流动性、分散性与振实密度。
(3) 气氛保护回转焙烧炉:精准控温控氛,实现高质量碳包覆
在氮气/氩气保护下,将干燥前驱体与有机氟源、碳源混合,在450-700℃区间进行程序控温焙烧。有机碳源既提供元素、减少挥发损失,又作为碳源实现均匀碳包覆,显著提升材料电子导电性。回转结构确保受热均匀,避免局部过热导致的相变或氟损失。
产线性能优势:结构均一、高压实密度、优异电化学表现
该智能产线制备的氟磷酸钒钠正极材料具有以下突出特性:
(1) 形貌均匀:微球粒径约5~10μm,壳层厚度、呈规整核壳结构;
(2) 高压实密度:在30MPa下压实密度高,有利于提升电池体积能量密度;
(3) 电导率提升:碳包覆后粉末电导率高,显著改善倍率性能;
(4) 电化学性能优异:在1C倍率下首 次放电比容量高,循环稳定性与高低温适应性良好。
这些性能数据表明,该材料在能量密度、功率输出、循环寿命等方面均满足商业化电池需求,具备较强的市场竞争力。
龙鑫全新升级气流喷雾干燥机:技术突破与工艺创新
龙鑫在传统喷雾干燥基础上,进行多项技术升级:
(1) 多流体雾化系统:实现液滴粒径精准控制,适应不同粘度前驱体;
(2) 高效干燥:优化进风温度与流速,避免材料过热分解;
(3) 智能化控制系统:实时监测与调节干燥参数,保障批次一致性;
(4) 能耗降低设计:热风循环利用,提升能源效率,符合绿色制造方向。
该设备特别适用于聚阴离子类正极材料(如氟磷酸钒钠、焦磷酸铁钠、复合磷酸铁钠等)的干燥造粒,助力材料实现从实验室到产业化的跨越。
攻克行业痛点 推动聚阴离子正极材料制备创新与产业化
龙鑫智能磷酸钒钠研磨干燥焙烧产线,通过工艺集成化、控制智能化、生产连续化,系统解决当前制备工艺中存在的氟损失、一致性差、规模化难等问题:
(1) 工艺简单高效:湿法研磨+喷雾干燥+焙烧三段联动,实现从原料到成品的无缝衔接;
(2) 重现性与一致性高:智能化控制系统保障工艺参数稳定,材料性能批次差异小;
(3) 适合大规模生产:模块化设计支持产能灵活扩展,单次投料量可达公斤至吨级;
(4) 成本可控:原料利用率高,能耗较低,整体生产成本具备竞争力。
该产线不仅适用于氟磷酸钒钠,还可扩展至焦磷酸铁钠、硫酸铁钠、锰基聚阴离子材料等多种钠电正极材料的制备,为钠电池材料产业链提供关键装备支撑。
助力钠电产业化 龙鑫智能开创材料制备新范式
随着众多新能源头部企业加速布局,钠电池产业已从“产业化元年”迈向“规模化应用元年”。聚阴离子正极材料作为关键技术一环,其制备工艺的突破将成为产业高质量发展的核心驱动力。龙鑫智能凭借在材料装备、工艺集成、智能控制方面的深厚积累,推出磷酸钒钠研磨干燥焙烧智能产线,不仅为氟磷酸钒钠的规模化、高性能制备提供完整解决方案,也为整个钠离子电池正极材料行业树立了高效、绿色、智能的制造新标。
未来,龙鑫将持续深化与科研机构、电池企业的合作,推动钠电材料制备技术迭代与装备升级,助力我国钠离子电池产业在全球竞争中占据先机,为实现能源结构转型与“双碳”目标贡献装备力量。