本實用新型屬于碳納米材料純化技術(shù)領(lǐng)域,具體地說涉及一種碳納米材料純化裝置。
背景技術(shù):
鋰離子電池包括鋰離子數(shù)碼電池、鋰離子動力電池作為一種新型能源,目前正在世界范圍內(nèi)進(jìn)行快速推廣。在我國,“十三五規(guī)劃”已經(jīng)明確將發(fā)展鋰離子動力電池寫入名錄,對我國改善環(huán)境污染、降低對進(jìn)口石油資源的依賴具有重要意義。其中碳納米材料(包括導(dǎo)電炭黑、碳納米管、碳納米纖維(VGCF)、石墨烯等)發(fā)揮重要作用。碳納米材料包袱在正負(fù)極材料表面,加快電子在正負(fù)極和電解液之間的傳導(dǎo),從而提高充放電速率。然而,如果碳納米管中含有較高含量的金屬雜質(zhì),比如鐵(Fe)雜質(zhì),較高的金屬含量易引起電池自放電,導(dǎo)致電池內(nèi)部微短路,存在安全隱患,因此碳納米材料使用之前需要去除金屬雜質(zhì),常規(guī)方法有酸堿溶液清洗和高溫石墨化等,但酸堿溶液清洗很難除盡談納米材料中的金屬,而高溫石墨化雖然對金屬去除效果明顯,但會造成碳納米材料形貌變化,導(dǎo)致其導(dǎo)電性能降低,因此常規(guī)處理方法很難得高品質(zhì)的碳納米材料,從而影響其在高性能鋰離子電池中應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的種種不足,為了解決上述問題,現(xiàn)提出一種能在不影響碳納米材料性能的基礎(chǔ)上有效的去除碳納米材料中殘留的金屬雜質(zhì)的系統(tǒng)裝置。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:
一種碳納米材料純化裝置,包括壓塊機(jī)、電解槽、烘干機(jī)和粉碎機(jī),所述壓塊機(jī)、電解槽、烘干機(jī)和粉碎機(jī)通過管道由上至下依次連接;所述電解槽內(nèi)部設(shè)置有陽極槽和陰極槽,所述電解槽的陽極槽處的上部設(shè)置有進(jìn)料口,下部設(shè)置有出料口,其進(jìn)料口連接壓塊機(jī)的出料口,出料口連接烘干機(jī)的進(jìn)料口;所述電解槽內(nèi)部設(shè)有攪拌裝置。
進(jìn)一步,所述壓塊機(jī)壓實材料的尺寸與電解槽陽極槽的尺寸一致。
進(jìn)一步,所述陽極槽與陰極槽均設(shè)置有電極。
進(jìn)一步,所述電解槽上端設(shè)置有進(jìn)液口,所述電解槽下端設(shè)置有出液口且進(jìn)液口與出液口均設(shè)置有開關(guān)閥。
進(jìn)一步,所述連接壓塊機(jī)、電解槽、烘干機(jī)和粉碎機(jī)的每段管道設(shè)置有開關(guān)閥。
本實用新型的有益效果是:
1、本實用新型具有操作簡單、成本低的特點;
2、本實用新型酸性溶液進(jìn)行電解,利于降低金屬溶解反應(yīng)的電極電位,使反應(yīng)向利于析出陽極中金屬雜質(zhì)的方向進(jìn)行;
3、本實用新型電解液中有攪拌裝置,可以加速電解溶液與碳納米材料進(jìn)行 反應(yīng);
4、本實用新型各個裝置通過管道連接且管道設(shè)置有開關(guān)閥,可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
附圖說明
1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1中:1-壓塊機(jī)、2-電解槽、3-烘干機(jī)、4-粉碎機(jī)、5-攪拌裝置、6-進(jìn)液口、7-陰極槽、8-陽極槽、9-出液口、10-開關(guān)閥、11-電極。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案,下面結(jié)合本實用新型的附圖,對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,基于本申請中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其它類同實施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。
下面結(jié)合附圖和較佳的實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
實施例一:
如圖1所示,一種碳納米材料純化裝置,包括壓塊機(jī)1、電解槽2、烘干機(jī)3和粉碎機(jī)4,所述電解槽2內(nèi)部設(shè)置有陽極槽8和陰極槽7,所述電解槽2的陽極槽8處的上部設(shè)置有進(jìn)料口,下部設(shè)置有出料口,其進(jìn)料口連接壓塊機(jī)1的出料口,所述壓塊機(jī)1壓實材料尺寸與陽極槽8尺寸一致,從而使制得壓實碳納米材料可 以準(zhǔn)確置于陽極槽8,陰極槽7內(nèi)設(shè)置有石墨棒,所述陽極槽8與陰極槽7均設(shè)置有電極11,用于實現(xiàn)電解純化碳納米材料,所述電解槽2內(nèi)部溶液為酸溶液,利于降低金屬溶解反應(yīng)的電極電位,使反應(yīng)向利于析出陽極中金屬雜質(zhì)的方向進(jìn)行,所述電解槽2內(nèi)部設(shè)有攪拌裝置5,所述攪拌裝置5的一端端部為扇葉狀,使電解溶液充分與碳納米材料接觸,可以加速電解溶液與碳納米材料的反應(yīng)。
所述壓塊機(jī)1、電解槽2、烘干機(jī)3和粉碎機(jī)4通過管道由上至下依次連接且連接,壓塊機(jī)1、電解槽2、烘干機(jī)3和粉碎機(jī)4的每段管道設(shè)置有開關(guān)閥10,可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),提高工作效率,所述電解槽2上端設(shè)置有進(jìn)液口6,所述電解槽2下端設(shè)置有出液口9且進(jìn)液6口與出液口9均設(shè)置有開關(guān)閥10,通過電解液進(jìn)料口6和電解液出料口9將廢舊電解液進(jìn)行置換。
在操作過程中,操作人員將碳納米材料置于壓塊機(jī)1中,進(jìn)行壓塊,將壓塊機(jī)1與電解槽2相連管道的開關(guān)閥10打開,碳納米材料通過管道進(jìn)入電解槽2的陽極槽8且在陰極槽7中放入石墨棒,通過進(jìn)液口6加入酸性溶液,將電極11通電后碳納米材料進(jìn)行電解純化,通過攪拌裝置5的旋轉(zhuǎn)攪拌提高電解純化的效率,電解純化完成后將出液口9的開關(guān)閥10打開,將廢舊的電解溶液進(jìn)行排放,打開連接電解槽2和烘干機(jī)3的開關(guān)閥10,碳納米材料通過管道進(jìn)入烘干機(jī)3進(jìn)行烘干,烘干完成后,打開連接烘干機(jī)3和粉碎機(jī)4的開關(guān)閥10,碳納米材料通過管道進(jìn)入粉碎機(jī)4后進(jìn)行粉碎,完成碳納米材料的純化。
以上已將本實用新型做一詳細(xì)說明,以上所述,僅為本實用新型之較佳實 施例而已,當(dāng)不能限定本實用新型實施范圍,即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾,皆應(yīng)仍屬本實用新型涵蓋范圍內(nèi)。