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三元正极材料/镍钴锰酸锂 |
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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。
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。
锂离子电池的正极材料成本占30%-40%，因此，可以通过回收废旧电池正极材料，利用制备工艺回复正极材料的储能性能，能够很大程度上降低锂离子电池成本，而且一个完整的锂离子电池产业链就应该包括锂离子电池的回收利用。
