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[size=14px][font=微软雅黑]采用喷雾干燥-碳热还原法制备的LiFePO4/C粉体材料具有独特的微观形貌,是喷雾干燥前驱体由分散均匀的、粒径10微米左右的皱纹状前驱体颗粒组成。[/font][/size][size=14px][font=微软雅黑]在喷雾干燥过程中,雾化的液滴进入干燥室后,随着溶剂的蒸发,当液滴表面溶质的浓度达到其临界饱和浓度时,通过成核生长形成外壳,同时壳内溶液的迅速蒸发,形成空心球形颗粒。然后,随着干燥塔内温度降低,颗粒内部气压减小,同时由于碳黑的存在,导致壳的强度降低而塌陷,形成皱纹状颗粒。在碳热还原阶段,随着前驱体颗粒温度的上升,碳黑颗粒包覆在LiFePO[/font][sub][font=微软雅黑]4[/font][/sub][font=微软雅黑]表面形成200~700nm的初颗粒,使球壳上产生孔隙。而形成的初级颗粒在范德华力和静电作用下,保持了原有的球形结构,它们之间的堆积孔隙则形成微孔。[/font][/size][size=14px][font=微软雅黑]这种独特的微观结构,使材料具有更大的比表面积,能够让正极材料与电解液充分接触,有利于扩大Li离子的扩散面积,增大Li离子的脱嵌速率,解决了LiFePO[/font][sub][font=微软雅黑]4[/font][/sub][font=微软雅黑]扩散系数小的问题。在后期电池制备过程中,这种球形结构呈现出优异的流动性和分散性,表面易涂覆等特点,没有明显的掉粉现象,具有良好的操作性。说明采用喷雾干燥-碳热还原法制备的多孔隙球形LiFePO4/C正极材料,不仅以3价Fe为原料降低了生产成本,碳热还原提供的还原气氛有利于保持二价Fe的稳定,提高产物纯度,而且多余的还原剂碳作为成核剂阻碍了晶粒的聚集长大,控制了产物的形貌,有利于电解液的渗透和Li离子的脱嵌,提高材料的综合性能。[/font][/size]
[font=&]一、[/font][b]壁材选择的重要性:[/b][font=&]在喷雾法制备微胶囊的过程中,壁材的选择是至关重要的。因为这种物质将要影响乳化液的稳定性、流动性及干燥后的货架期。[/font][font=&]因此选择的壁材必须尽可能具有以下列特征:[/font][b][color=#3366ff]高溶解性[/color][/b][font=&]、[/font][b][color=#3366ff]有效乳化和成膜性[/color][/b][font=&]、[/font][b][color=#3366ff]高效的干燥特性[/color][/b][font=&],[/font][b][color=#3366ff]浓溶液也要具有低黏度[/color][/b][font=&]。[/font][font=&]二、[/font][b]喷雾干燥制备微胶所用壁材的主要种类[/b][font=&] 1、胶类;[/font][font=&] 2、淀粉;[/font][font=&] 3、蛋白质。[/font][font=&] 4、混合壁材[/font][font=&]三、[/font][b]喷雾干燥制备微胶所用壁材主要种类的优缺点1、胶类[/b][font=&] 优点: 阿拉伯胶是最早使用的胶类,由于它具有很好的成膜性和乳化性。[/font][font=&] 缺点:阿拉伯价格高、纯度低。[/font][b]2、淀粉[/b][font=&] 淀粉包括脱水淀粉和变性淀粉。[/font][font=&] 其中根据水解程度的不同,脱水淀粉又分为麦芽糊精和玉米淀粉,两者以DE值区分(DE:糊精分子中所含的葡萄糖残基数)。[/font][font=&] DE值越大,溶解度越大,溶液精度低,但吸潮性强,产品易结块。[/font][font=&]优点:通常选择DE值为15~20可避免吸潮结块又有较低的黏度,便于生产操作。[/font][font=&]缺点:与阿拉胶相比,成膜能力较差,在喷雾干燥挥发性组分时,得到的保留率较低。[/font][font=&]3、[/font][b]蛋白质[/b][font=&] 优点:蛋白质除了具有很高的营养价质,而且具有很好的成膜性,[/font][font=&] 即可以代替阿拉伯胶,也降低了微胶囊化的物质成本 。[/font][b] 4、混合壁材[/b][font=&] 混合壁材也是微胶囊化非常有效的方法,据报道:阿拉伯胶和麦芽糊精的混合物对于小豆蔻油的微胶囊化是非常有效的;麦芽糊精和变性淀粉的混合也能降低微胶囊化物质的价格,并且提高微胶囊化体系的乳化稳定性。[/font][font=&] 科学无止境,关于混合壁材不断出现新的研究成果。此外,大豆蛋白作为新的胶囊化物质被广泛开发利用。它是一种质优、价廉、来源丰富的植物蛋白,具有较高的营养价质和一定的生理作用。大豆蛋白分子中存在大师的氢键、疏水键、离子键,使它很容易和食品体系相混合,同时它的功能性特性为它的使用开辟了新的道路。[/font]
http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/12/201612141949_01_676_3.jpg用于喷雾干燥制备微胶囊的壁材应用高度的水溶性:乳化后具有较低粘度;无不良气味和滋味;在喷雾干燥过程中不变色或少变色;具有优良的干燥成膜性;复水后能够快速形成稳定均匀溶液体系,不会产生任何混浊或沉淀。并且不易吸潮,还要求高深度的壁材应具有较低的粘度。