Hielscher超声波处理器UP100H用于电池材料分散

Hielscher超声波处理器 UP100H（100 瓦，30kHz）具有与UP50H（50瓦，30kHz）相同的紧凑和符合人体工程学的设计，但可提供两倍的超声波功率。由于其功能性设计，重量为1.1kg，它轻巧地放在手中。当然，它也可以在三脚架上使用。该设备非常适合对非常小到中等大小的样品进行超声处理。随着声波辐射MS10的使用，超声波装置的应用范围扩大了，因此可以对高达500ml的样品进行超声处理。

Hielscher超声波处理器 UP100H应用：
乳化（混合不混溶液体） 
分散（将粉末混合成液体） 
均质化和分解 
细胞破碎（裂解）和提取 
纳米材料的解聚 
脱气
Hielscher超声波处理器 UP100H技术参数：
处理样品量： 5-100ml/20-500ml
功率： 100w 30kHz自动频率调节
振幅范围： 20-
脉冲范围： 0-
尺寸（L*W*H）： 185*130*85mm
重量： 1.1kg

电源： 115伏/230伏，交流，单相，1A，50-60赫兹

电极材料分散与复合工艺
硅基负极材料的均匀化处理硅基负极因高容量（理论容量 4200mAh/g）成为下一代锂电池的研究热点，但其体积膨胀（约 300%）易导致结构破坏。UP100H 通过超声空化效应实现硅粉表面的均匀碳包覆：将硅粉与柠檬酸溶液混合后，以振幅 60%-80%超声处理 30 分钟，可促进柠檬酸在硅颗粒表面的均匀分散，随后通过喷雾裂解形成致密碳包覆层。实验数据显示，该工艺可将硅颗粒的体积变化控制在合理范围，使电池循环 30 周后容量保持率超过 89%。此外，UP100H 的脉冲模式（如占空比 30%）可剥离硅片表面的纳米级多孔硅膜，形成高比表面积的三维网络结构，显著提升锂离子扩散效率。
高镍正极材料的再生与修复针对退役的富镍层状氧化物（如 NCM811），UP100H 结合弱配位稀释剂（如 HFME）进行超声辅助化学处理。在 ** 振幅 40%-60%** 条件下，超声可促进金属离子的均匀扩散和界面修复，使再生正极的晶格间距扩大，恢复层状结构。组装后的软包电池在 500 次循环后容量保持率达 91%，功率密度提升至 1030Wh/kg。
电极浆料的纳米级分散在电极浆料制备中，UP100H 的30kHz 高频超声可有效分散纳米级活性材料（如 LiCoO?、硅颗粒）、导电剂（石墨烯、碳纳米管）和粘结剂（PVDF）。例如，在 500ml 浆料中使用 **MS10 探头（振幅 70%-90%）** 处理 10-15 分钟，可使浆料粒径分布 D50 降低至 2-5μm，显著提升涂布均匀性。其空化效应还能打破碳纳米管的团聚体，形成连续导电网络，减少电池内阻。
二、连续化生产与工艺放大
流动池集成与连续处理UP100H 可搭配流动池 D7K实现电极浆料的连续超声分散，模拟工业级生产流程。通过调节流速（10-100ml/min），单日处理量可达 140 升，同时保持浆料粘度波动小于 5%。这种连续化处理模式适用于从实验室小试到中试的工艺过渡，例如在锂电池正极浆料生产中，可有效避免批次间差异，提升产品一致性。
界面改性剂的均匀分散对于含氟添加剂（如 LiPF?）或功能性纳米颗粒（如 Al?O?），UP100H 的脉冲超声（振幅 30%-50%，脉冲率 50%）可实现其在浆料中的纳米级分散。实验表明，该工艺可使添加剂均匀吸附于电极表面，抑制枝晶生长，延长钾金属电池循环寿命至 2200 小时。
三、技术优势与材料兼容性
高功率与精准控制UP100H 的100W 功率和30kHz 频率可产生强烈的空化效应和剪切力，同时支持振幅（20%- ）和脉冲模式（0- ）的精细调节。例如，在处理敏感材料（如石墨烯）时，可通过低振幅短脉冲（如振幅 30%、脉冲率 30%）避免材料结构损伤。其自动频率追踪算法可补偿负载变化引起的频率偏移，确保振幅一致性。
钛合金探头与耐腐蚀设计探头采用Ti-6Al-4V 钛合金，抗空化腐蚀能力是普通不锈钢的 5 倍以上，适用于长期高频次使用。同时，设备的 IP40 防护等级可抵御实验室常见的液体飞溅和灰尘侵入。针对不同处理体积，UP100H 提供多种探头选择：
MS1 探头（Φ1mm）：适用于 0.1-5ml 微量样品（如纳米材料合成）；
MS10 探头（Φ10mm）：可处理 20-500ml 中量样品（如电极浆料分散）。
智能化与安全特性UP100H 内置干运行保护功能，当探头未浸入液体时自动停机，避免设备损坏。其 9 针 DSUB 接口可连接外部控制器，实现参数远程监控与自动化集成。此外，设备支持 24 小时连续运行，适合工业级生产需求

Hielscher超声波处理器UP100H用于电池材料分散