山(shan)東(dong)埃(ai)爾(er)派 | 點(dian)擊(ji)量(liang):0次 | 2020-04-14
鋰電池三元正極材料的制備方法有哪些
三元(yuan)材料的(de)制備方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)主要分為(wei)固(gu)(gu)相法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和溶液(ye)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。固(gu)(gu)相法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)有高(gao)溫(wen)固(gu)(gu)相法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和乙酸(suan)鹽燃燒法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等,溶液(ye)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)有共沉淀法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、溶膠(jiao)-凝膠(jiao)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、噴(pen)霧熱解法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等。不同的(de)合成方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)對所(suo)制備的(de)三元(yuan)材料的(de)性能(neng)有較大的(de)影響(xiang)。
水熱合成
水(shui)熱合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)是在(zai)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)的過(guo)飽和水(shui)溶液中進行化學(xue)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng),利用水(shui)熱法(fa)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)的粉末(mo)結晶(jing)(jing)度(du)(du)高(gao)(gao),其(qi)大小、形狀(zhuang)、成(cheng)(cheng)(cheng)份、均勻性等都可(ke)以得(de)到嚴格控制(zhi)。水(shui)熱合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)省(sheng)略(lve)了研磨(mo)和煅燒(shao)步驟,因(yin)此粉末(mo)純度(du)(du)高(gao)(gao)、晶(jing)(jing)體缺(que)陷密度(du)(du)低,其(qi)通過(guo)優化合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)條件可(ke)以不含有任何(he)結晶(jing)(jing)水(shui)。
共沉淀法
共沉(chen)淀(dian)法(fa)是將化學原料以溶(rong)液(ye)(ye)狀態混合(he),向溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)加入適(shi)當(dang)沉(chen)淀(dian)劑,使溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)已混合(he)均(jun)勻的各組分按化學計量比共沉(chen)淀(dian)。或在溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)先反應沉(chen)淀(dian)中(zhong)間產物,再(zai)將其煅燒分解(jie)制(zhi)得微細粉料。
液相共沉淀法工藝設備簡單,可(ke)(ke)精確控(kong)制(zhi)各組分(fen)含量和粉(fen)體的(de)純(chun)度(du)、分(fen)散性(xing)(xing)、相組成(cheng)、顆(ke)粒大(da)小等,沉淀期(qi)間(jian)可(ke)(ke)與合成(cheng)、細化一道完(wan)成(cheng),有利(li)于工業化生產,且其(qi)樣(yang)品煅(duan)燒溫度(du)較低(di)、性(xing)(xing)能穩定、重(zhong)現性(xing)(xing)好。
高溫固相法
高溫固(gu)相(xiang)法(fa)是目(mu)前(qian)比較(jiao)常見的(de)制備(bei)正極材(cai)料的(de)方法(fa),反(fan)應物僅(jin)進行(xing)固(gu)相(xiang)反(fan)應。為使合(he)成材(cai)料有(you)理(li)想的(de)電(dian)化學性(xing)能(neng),滿足Li+脫嵌體結構的(de)穩(wen)定(ding)性(xing),必需保證其有(you)良好的(de)結晶度(du)。
溶膠-凝膠法
溶膠(jiao)(jiao)(jiao)-凝膠(jiao)(jiao)(jiao)法是(shi)(shi)將粘度(du)較(jiao)低的前驅體混合(he)均(jun)勻制(zhi)成溶膠(jiao)(jiao)(jiao)并使(shi)之凝膠(jiao)(jiao)(jiao),在凝膠(jiao)(jiao)(jiao)過(guo)程中或凝膠(jiao)(jiao)(jiao)后(hou)成型(xing)、干燥,再進(jin)行燒結或煅燒。該方法是(shi)(shi)一種先進(jin)的軟化學方法,已廣泛應(ying)用于合(he)成各種涂層(ceng)、薄膜、纖維、陶(tao)瓷(ci)粉體等。
溶膠-凝膠法所用(yong)原材料各(ge)組(zu)分可達到原子級的(de)均勻混合(he),產品化學均勻性(xing)較好,純度較高。因熱處理溫度的(de)降(jiang)低,熱處理時間可以明顯(xian)縮短,通過控制工(gong)藝參數可實現對材料結構的(de)精確剪裁。此外(wai),溶膠-凝膠技術工(gong)藝簡(jian)單,過程容(rong)易控制,但合(he)成周(zhou)期較長,工(gong)業化生產難度較大。
正極(ji)材料(liao)(liao)顆粒(li)(li)(li)的(de)形(xing)貌、粒(li)(li)(li)徑分布、比表(biao)面積及(ji)振實密度等物性(xing)特征對材料(liao)(liao)的(de)加(jia)工性(xing)能及(ji)電池(chi)的(de)綜(zong)合性(xing)能影響很大,為拓(tuo)寬鋰離子電池(chi)的(de)應用范圍,高密度、粒(li)(li)(li)徑分布均勻的(de)球形(xing)三(san)元材料(liao)(liao)的(de)制備方(fang)法(fa)已經(jing)成為研究熱點,如何保證其電化學性(xing)能的(de)同時提高振實密度是三(san)元材料(liao)(liao)能否大規模應用的(de)關鍵。
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