关键词 |
三元正极材料/镍钴锰酸锂 |
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在众多制备方法中,共沉淀法与高温固相法结合是目前的主流方法,采用共沉淀法,得到原料混合均匀、材料粒径均一的前驱体,然后经过高温煅烧得到表面形貌规整、过程易于控制的三元材料,这是目前工业生产的主要方法。
在高电压电解液中,成膜添加剂也是的组成,常见的有四苯基氨化膦、Li BOB、二氟二草酸硼酸锂、四甲氧基钛、琥珀酰酐、氧基磷等。
在碳酸酯基电解液中加入少量的( < 5%)成膜添加剂,使其于溶剂分子发生氧化/还原分解反应,并在电极表面形成一层有效的保护膜,可抑制碳酸酯基溶剂的后续分解。性能的添加剂所形成的膜甚至可抑制正极材料金属离子的溶解以及在负极的沉积,从而显著提高电极/电解液界面稳定性及电池的循环性能
三元正极材料性能取决于制备方法,采用共沉淀法制备,通过表面活性剂、超声振动和机械搅拌协同作用,后将制备的片状前驱体与碳酸锂通过高温退火,生长成三元层状结构,是目前采用的一种新型的三元正极材料合成工艺。
发现使用OA和PVP作为表面活性剂能制备出形貌的正六边形纳米片状正极材料前驱体,且所得纳米片的粒度分布较均匀,尺寸为 400nm 左右,表面活性剂对前驱体有很好的控形作用,组装的电池在 1C 的放电倍率下的放电比容量为 157.093 m Ah·g-1,在 1C、2C、5C 和 10C 的放电倍率下各循环 50 次后容量保持率大于 92%,体现出良好的电化学性能。
制备三元正极材料的主要方法中,固相法、共沉淀法和溶胶凝胶法都需要通过高温烧结数小时,耗能大,制备工艺复杂。微波加热是在电磁场中材料产生介质损耗而引起的体加热,加热速度快且均匀,合成的材料往往也具有更的结构和性能,是一种非常有潜力的合成正极材料的方式。
在红外线照射被加热的物体时,当发射的红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时,被加热的物体吸收红外线,物体内部分子和原子 发生“共振”,产生强烈的振动、旋转,而振动和旋转使物体温度升高,达到加热的目的。
利用这一加热原理,可以用于制备三元正极材料。HSIEH采用新型红外加热焙烧技术制备三元材料,将镍钴锰锂乙酸盐加水混合均匀,然后加入一定浓度的葡萄糖溶液,真空干燥得到的粉末在红外箱中350℃焙烧1h,然后在900℃氮气气氛下焙烧3h,一步制得碳包覆的333型三元正极材料,在 2.8~4.5V电压范围内,1C放电50圈,容量保持率高达94%,首圈放电比容量达170m Ah/g,5C为75m Ah/g,大倍率性能有待改善
采用传统的高温煅烧法制备三元正极材料时,需要的合成温度高、煅烧时间长,能量损失大。
研究发现,在低温等离子体环境中,各反应物的化学活性高,化学反应速度快,可以实现三元正极材料的快速制备。将镍钴锰的氧化物与碳酸锂混合均匀,然后在放入等离子体发生装置中,在通入氧气的条件下,600℃反应20~60 分钟得到三元正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2。
将对锂电产业新政策进行全面的解读,以“动力电池材料的新发展”方向为切入点,探讨动力电池材料新发展技术、锂电池制造工艺、锂电池性能检测、降本方案等几个角度内容展开交流,共同探讨如何提高动力电池性能及对新能源汽车、储能、手机产业等下游应用的影响