众所周知，不断的提高电池能量密度，是锂电产业技术研革所孜孜不倦的方向。在当前的锂电材料体系中，负极材料多为采用石墨材料，而当前的石墨负极材料在提升电池能量密度方面已经遇到明显的瓶颈。
与石墨负极材料相比，硅基负极材料的能量密度优势明显。石墨的理论能量密度是372mAh/g，而硅负极的理论能量密度超其10倍，高达4200mAh/g。所以硅碳负极材料的应用，可以提升电池中活性物质含量，所以能大大提升单体电芯的容量，这也是硅碳负极材料越来越多被锂电领域所关注的重要原因。
硅碳负极材料是一种使用起来非常困难的材料。在充放电过程中会引起硅体积膨胀100%～300%，而石墨材料只有10%左右，所以硅碳负极的膨胀收缩会导致负极材料的粉末化，从而严重影响电池使用寿命；硅为半导体，导电性比石墨差很多，导致锂离子脱嵌过程中不可逆程度大，从而降低了其首ci库伦效率，也就是说会过多电解液和Li+源，其直接效应也是使电池循环寿命变差。所以硅碳负极的开发和应用需要较高的技术壁垒。
为了推进硅碳负极的商业化应用，还面临着许多挑战。硅碳负极材料的性能仍需进一步提高，才能实现更高能量密度和更长循环寿命；通过优化材料结构和制备工艺等手段来提高材料性能。江苏龙鑫智能根据多年喷雾干燥塔的研发、制造经验和闭式循环理论积累的基础上，针对锂电池材料的特点，把防爆、安全、环保与节能等新技术进行整合，研制了硅碳复合材料闭式循环
喷雾干燥机，改进硅碳制备工艺、降低生产成本，实现大规模商业化生产，推动硅碳负极材料向规模化大生产方向迈进。
硅碳复合材料闭式循环喷雾干燥机 工作原理
闭式循环喷雾干燥机对硅碳复合材料等含有机溶剂物料的干燥，以及对物料中有机溶剂的回收等生产过程有着积极意义，其集防爆、安全、节能、环保于一体，给硅碳复合材料产品的生产开辟了一条新路径。
防爆型闭式循环喷雾干燥系统是在密闭的环境下工作，干燥介质为惰性气体，一般为N2，适用于有机溶剂的物料干燥有毒气的物料或干燥过程中易发生氧化的物料的干燥。氮气经加热器加热后进入干燥塔，液体物料经螺杆泵输送至离心喷头处，液体被高速旋转的离心雾化器雾化成液滴，在干燥塔内完成热质交换过程，被干燥后的粉状物料从塔底排出，被蒸发的有机溶剂气体在风机的作用下，把夹在气体中的粉尘通过旋风分离器、喷淋塔除尘后，饱和的有机溶剂气体经冷凝器冷凝成液体排出冷凝器，不凝性气体介质被连续加热后作为干燥载体在系统内重新循环使用。而常规的普通的离心喷雾干燥是通过不断的送风、排风达到排湿的目的，这也是防爆型闭式离心喷雾干燥设备与普通离心喷雾干燥设备的一个明显区别。
硅碳复合材料闭式循环喷雾干燥机 技术改进
(1) 将闭式循环系统运用于硅碳复合材料的干燥
封闭系统各管道的连接采用独特的密封结构，密闭性好，可确保系统在0.5MPa的压力下无泄漏，热效率高；采用惰性的氮气为干燥介质气体，防毒、防氧化、防爆炸，气体经载湿、去湿后可重复循环使用；
(2) 用脉冲布袋除尘器与多级冷凝的溶剂回收技术
闭式循环离心喷雾干燥系统在应用闭式循环技术的同时，又将脉冲布袋除尘器与溶剂回收技术有机地应用在其中，提高了硅碳复合材料产品的收率，同时节能、环保。
系统中配有干燥料液的溶剂的冷凝系统和回收系统可以使干燥料液中的溶剂得以通过二次处理可以循环使用，在封闭状态和氮气环境下热态完成物料的干燥(溶媒脱除)并通过冷凝器回收溶媒，整机的安全性高。同时，设备为全密闭式设计，物料回收率高，此设备系统的收率之高是其他型式干燥器所达不到的。
(3) 压差自动变送技术及泄爆装置
闭式循环喷雾干燥机设计为正压惰性气体循环，并运用了压差自动变送技术，国内很少将该技术应用在此设备中。闭式循环离心喷雾干燥机工作压力≤0.1MPa，有着常压操作的特点， 一则容器和管路本身具有较高安全系数；二则正压能更好控制系统的氮气之类惰性气体的运行。压差自动变送技术能保证：当系统干燥所耗氮气压力低于设定的工作压力时，氮气充气阀即会自动打开并充气；当压力达到工作压力时，氮气充气阀会自动闭合，生产更安全。同时干燥塔本身就有防爆膜等泄爆装置，当系统压力升至设计安全压力的上限时，防爆膜即会自动打开泄压，确保设备安全。干燥生产中有粉体摩擦积累或气体气化膨胀而产生静电而导致系统内压力升高时，这2种技术能有效消除超压或爆炸的隐患，进一步确保设备和生产安全。
(4) 在线氧气检测技术
闭路循环喷雾干燥机在硅碳复合材料生产中采用了在线氧气检测技术，这是国内其它喷雾干燥系统所没有的。其目的有二：一是防止喷雾干燥系统发生机体故障而产生泄漏点，能进一步确保安全生产；二是防止漏点渗氧而影响氮气的纯度，以确保产品不被氧化，从而保证产品的质量。在线氧气检测装置可把设备中氧气残留量设定在某个范围内，当氧气量超过设定值时会发出声光报警，并自动切断电源，以示设备内存在泄漏，即可采取有效措施来解决。
(5) 智能化控制系统
硅碳复合材料闭式循环喷雾干燥机控制系统采用人机界面，即PLC+触摸屏控制，工艺流程图动态显示。产品的粒度、松密度、水分在一定范围内，可用改变操作条件进行调整，控制比较方便。设备具有系统压力在线测试装置、氧气浓度在线检测控制装置及在位清洗装置。
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