在全固态电池的研发中,有一类物料让研究人员格外“心疼"——硫化物固态电解质、高镍正极、纳米硅碳等,不仅价值昂贵,而且对水氧极度敏感,稍有不慎便会变质失效。这些“娇贵"的材料,正是石川Tiny Plus超微量擂溃机的设计原点。
Tiny Plus的机身尺寸仅为330×240×340mm,重量仅14.5kg。这种紧凑设计带来的最大价值,是它可以直接放入露点-70℃的氩气手套箱内操作。
对于硫化物电解质(如Li₆PS₅Cl、Li₃PS₄)这类遇水即分解、遇氧即变质的材料,这一特性几乎不可少。研究人员无需在手套箱外处理再转移,从粉碎、混合到复合的全流程都可在惰性气氛中完成,从源头保障了材料的纯度与性能。
Tiny Plus的推荐加工容量仅为30mL(0.03L),标准陶瓷钵内径90mm、深度53mm。这意味着即使只有几毫升甚至0.5克的贵重样品,设备也能实现均匀处理。
这对全固态电池研发的价值在于:固态电解质、纳米硅等材料往往价格高,传统球磨机至少需要5-10g样品才能有效工作,而Tiny Plus让研究人员能用极少量材料快速验证合成方案的可行性,大幅降低了试验成本,也允许进行更多的配方迭代。
Tiny Plus采用OR式双回转摆线结构,研杵在钵体内复刻手工研磨的“揉搓"轨迹,以温和的剪切力完成加工。这与球磨机依靠强冲击破碎的原理截然不同。
日本机构曾用D101S(同系列机型)与行星球磨机进行对比试验,结论清晰:石川擂溃机处理后的固态电解质粒径更细,且电解质变质更少,更适合实现“温和分散"。另有数据显示,Tiny Plus处理硫化物电解质时,晶体结构保留率>95%,变质率<5%,远优于行星球磨机约15%的变质率。
对于功能性材料,保留晶体结构就是保留性能。这一特性使Tiny Plus成为固态电解质、氧化物粉体、碳纳米管等对结构完整性要求高的材料的理想选择。
单台Tiny Plus可同步实现粉碎、混合、混炼、分散等多道前处理工序,干法粉体与湿法浆料均可加工。对于全固态电池的研发流程,这意味着:
无需在多台设备间转移样品,减少污染和损耗
硫化物电解质与导电剂、正极材料的复合可在同一钵体内完成
工艺参数(转速、时间)可固化,确保批次间重现性
实测案例中,使用Tiny Plus制备的硫化物电解质,组装成全固态电池后界面阻抗降至10Ω·cm²,离子电导率提升约12%。
Tiny Plus是为微量、贵重、敏感材料而生的专用设备。如果你的研发涉及以下场景,它将是不可替代的选择:
全固态电池固态电解质的粉碎与复合
硅碳负极的分散与混合
贵金属催化剂、纳米粉体的微量处理
任何需要在手套箱内完成的水氧敏感材料制备
若处理量需求较大(1L及以上),则可考虑同系列的D18S双杵机型,适用于常规实验室级别的浆料混炼与均质。