将球磨机转速调整到低水平会创造一个“温和混合”的环境，该环境优先考虑材料的保存而不是尺寸减小。通过限制磨机内的动能（例如，至 150 rpm），您可以实现组分的均匀分散，而不会使其受到会损害其结构或功能完整性的高能冲击。
核心见解：低速研磨的主要目标是通过紧密接触建立强大的离子和电子导电网络，同时严格避免破坏精细的表面涂层、纤维结构或二次颗粒形貌。
温和混合的机械原理
保护纤维导电添加剂
在复合正极中，使用诸如气相生长碳纤维 (VGCF) 之类的添加剂来创建电子导电网络。
这些纤维依靠其长度和长径比来桥接颗粒之间的间隙。高速研磨会产生强烈的冲击力，可能折断或粉碎这些纤维，从而破坏网络。
低速混合可以温和地解开这些纤维并将它们分布在正极颗粒周围，确保导电网络保持完整和有效。
保护表面涂层
许多先进的正极颗粒都具有特殊的表面涂层，旨在提高稳定性或导电性。
高能冲击会起到磨蚀作用，有效地剥离活性材料上的这些保护层。
通过保持低转速，您可以促进涂层保护，维持颗粒工程所期望的功能优势。
保持颗粒形貌
活性材料，例如 NCM622 或 NVP，通常以“二次颗粒”的形式存在——即较小初级晶体的簇。
复合制备的目标是用固体电解质（如 NTC）和导电剂（炭黑）包围这些颗粒，而不是将它们粉碎。
低速研磨可在这些三种组分（活性材料、电解质、导体）之间实现紧密接触，而不会粉碎二次颗粒或改变其晶体结构。
理解权衡
混合与研磨
区分混合和尺寸减小至关重要。
低速研磨严格来说是一个混合过程。如果您的技术要求涉及显着减小颗粒尺寸——例如，为了精炼正极粉末以渗透多孔 LLZO 骨架中的微米级孔隙——低速操作可能无效。
效率与均质性
虽然低速研磨可以保护材料，但它每分钟向系统提供的能量少于高速研磨。
这通常意味着该过程需要更长的时间才能达到相同的均质性水平。未能调整持续时间以适应较低的速度可能导致分散不良和电化学性能不一致。
为您的目标做出正确选择
要确定低速研磨是否是您特定正极制备的正确参数，请评估您的结构要求：
- 如果您的主要关注点是网络完整性：使用低速（例如 150 rpm）混合精细的纤维（VGCF）和涂层颗粒而不破坏它们。
- 如果您的主要关注点是颗粒渗透：您可能需要更高能量的研磨，将材料粉碎成能够填充微观骨架孔隙的细粉末。
最终，当颗粒结构的保存与组分分布同等重要时，低速研磨是更优的选择。
总结表：
| 参数 | 高速研磨 | 低速研磨（例如 150 rpm） |
|---|---|---|
| 主要目标 | 尺寸减小和粉碎 | 均匀分散和温和混合 |
| 材料影响 | 高动能；破坏纤维 | 低冲击；保持结构 |
| 导电网络 | 可能破坏 VGCF | 保护纤维网络 |
| 涂层完整性 | 有剥离表面层的风险 | 保持保护涂层 |
| 关键应用 | 细粉渗透 | 复合正极和电池研究 |
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