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回轉爐在硅碳負極制備中扮演著核心角色，其獨特的設備結構和工藝特性，可有效解決硅碳材料制備過程中的均勻性、結構穩定性及規模化生產等關鍵問題。以下從多個維度解析其核心作用：
回轉爐通過爐體旋轉與爐內加熱元件（如電阻絲、硅碳棒等）配合，可實現爐內溫度場的均勻分布（溫差通常≤±5℃）。
關鍵作用：硅碳負極制備中，高溫燒結（通常 500~1200℃）需確保硅粉與碳源（如瀝青、石墨烯、石墨等）充分反應，形成穩定的硅碳復合結構。均勻加熱可避免局部過熱導致的硅顆粒團聚或碳層分解，保證材料晶型與結構的一致性。
可通過程序控制升溫速率（如 1~10℃/min），適配不同硅碳體系的燒結需求。
應用場景：若硅含量較高（如 > 50%），緩慢升溫可減少硅體積膨脹引起的材料開裂；降溫階段的控速則影響碳包覆層的結晶度，進而影響負極的導電性。
爐體旋轉（轉速通常 1~10r/min）帶動物料翻滾，使硅粉與碳源在高溫下充分接觸，形成均勻的硅 - 碳界面結合。
典型案例：在硅粉與瀝青的混合燒結中，回轉爐的動態攪拌可確保瀝青熔融后均勻包覆硅顆粒，形成 “硅核 - 碳殼” 結構，緩解硅充放電時的體積膨脹（可達 300%）。
物料在旋轉中不斷更新受熱面，避免局部團聚，促使碳源轉化為無定形碳或石墨化碳，增強對硅顆粒的束縛作用。
性能影響：均勻的碳包覆可抑制硅顆粒粉化，提升負極的循環壽命（如循環 500 次后容量保持率從 60% 提升至 85%）。
回轉爐可通入氬氣、氮氣等惰性氣體，維持爐內低氧分壓（氧含量 < 10ppm），避免高溫下硅被氧化為 SiO?（影響容量）。
工藝細節：爐體采用密封結構，氣體從進料端通入、出料端排出，形成持續氣流，確保物料全程處于保護氣氛中。
部分回轉爐支持還原氣氛（如 H?/N?混合氣體）或可控氧化氣氛，用于調節碳層的含氧官能團，優化硅碳材料的電解液浸潤性。
回轉爐可實現 “進料 - 燒結 - 出料” 的連續作業（如產能達 500~1000kg/h），相比箱式爐的批次生產，效率提升 3~5 倍，降低生產成本。
工業應用：主流硅碳負極廠商（如貝特瑞、璞泰來）均采用大型回轉爐（爐體直徑 1~3m，長度 10~30m）實現量產。
配套 PLC 控制系統，可實時監控溫度、轉速、氣氛流量等參數，減少人為干預，保證批次間產品性能的一致性（容量波動≤±2%）。
物料在旋轉中相互摩擦，可使燒結后的硅碳顆粒更接近球形，減少棱角處的電解液副反應，降低界面阻抗。
均勻燒結的產物無需復雜破碎工藝，僅需簡單篩分即可獲得粒徑分布集中的負極材料（如 D50 控制在 10~20μm），節省能耗。
結論：回轉爐通過整合 “溫度 - 混合 - 氣氛 - 效率” 四大核心優勢，成為解決硅碳負極體積膨脹、導電性差、生產效率低等問題的關鍵設備，是當前硅碳負極工業化制備的主流選擇。
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