锂离子电池材料制备中的喷雾干燥技术的原理及优点是什么？

　　喷雾干燥是同时具备造粒和干燥两种过程的工艺，通过连续操作可控制粉末的特性保持稳定。喷雾干燥技术已有100多年的历史，在工业上的应用也有近百年的历史，开始只限于蛋粉、奶粉、洗涤剂等少数产品的生产，随着研究的不断深入，现已在多种工业超细粉体及纳米粉体生产中广泛应用。采用喷雾干燥技术可制备出质量均一、重复性良好的球形粉料，缩短粉料的制备过程，也有利于自动化、连续化生产，是大规模制备优良粉体的有效方法，已成为多种产品超微细化及干燥的最优方法之一。

　　1.喷雾干燥法的基本原理及特点

　　常用喷雾器有3种类型：压力式喷雾器、气流式喷雾器、离心式喷雾器。压力式喷雾器应用较多，因此本文就压力式喷雾干燥技术进行详解。喷雾干燥技术是从料液中获得超微干粉料的一种较好方法，料液的形式可以是溶液、悬浮液、乳浊液等泵可以输送的液体。其基本原理是利用雾化器将一定浓度的料液喷射成雾状液滴，落入一定流速的热气流中，使之迅速干燥，获得粉状产品，基本原理简图如图1所示。

　　喷雾干燥法的具体过程为(图2所示)：加热器产生的热气(热干燥介质)经热风管道从干燥塔的顶部进入塔内，与此同时，进样泵送来的料液经雾化喷嘴喷射成极细的球形雾滴，落于一定流速的热气流中进行热交换，由于雾滴微细，比表面积很大，使溶剂迅速蒸发，干燥和成粒过程于瞬间完成。干燥后的成品料从塔体下锥形出料口进入旋风分离器，与干燥介质分离后收集于产品接收器，热废气经引风机由排气口排出。

　　一般喷雾干燥包括4个阶段：①料液雾化；②雾群与热干燥介质接触混合；③雾滴的蒸发干燥；④干燥产品与干燥介质分离。干燥的产品可以是粉状、颗粒状或颗粒团聚体。

　　与其它一些粉体制备方法相比，喷雾干燥法具有如下优点：

　　(1)喷雾干燥可使造粒、干燥一步完成，生产过程简单，操作控制方便，适用于连续化工业生产，易实现自动化。

　　(2)干燥速率高、时间短，对热敏性成分影响较小，因而特别适用于热敏性物料的干燥。

　　(3)喷雾干燥时，料液是在不断搅拌状态下喷成雾化分散体，瞬间完成干燥，因此均匀度较好。

　　(4)在喷雾干燥中，由于溶剂迅速气化，成品为疏松的细小颗粒，在与溶剂接触时，溶剂易进入颗粒内部，不需进一步处理也可以获得好的分散和好的溶解性。

　　(5)由于喷雾干燥是一种连续的密闭式生产，使产品纯度高，杜绝了在生产环境中暴露及与操作者接触的机会，减少了环境污染。