2020-10-23
正極材料看三元,三元材料看前驅體。三元前驅體材料是生產三元正極的關鍵性材料,通過與鋰源混合燒結制成三元正極,其性能直接決定三元正極材料核心理化性能。
三元前驅體的制備技術主要有溶膠凝膠法、噴霧熱解法、沉淀法。
溶膠凝膠法是一種常見的軟化學方法,具有均勻性好、合成溫度低等優點,可以實現材料組分分子或原子級的均勻混合,但也存在工藝復雜、成本高等缺點。
噴霧熱解法將可溶性金屬鹽和沉淀劑在噴霧干燥器中進行霧化,然后干燥,此方法合成出的材料顆粒大小比較一致,化學成分分布比較均勻,工藝比較簡單,容易實現,且耗時短,是工業生產正極材料的方法之一。
共沉淀法是前驅體材料的主流制備方法,可以精確控制各組分的含量,并且實現組分的原子級混合;通過調整溶液濃度、pH值、反應時間、反應溫度、攪拌轉速等合成工藝參數,可以制備不同粒度、形貌、密度、結晶程度的材料。
目前,國內外正極材料廠家主要采用共沉淀-高溫固相法來制備正極材料,但其二次顆粒隨著電池充放電次數增加,尤其在高電壓下,一次粒子之間的界面極易產生微裂紋或粉化,提高了界面電阻,極化增大,二次球形顆粒內部孔隙多,接觸面積大,副反應增多,產氣嚴重,從而導致電池循環性能和安全性能惡化。
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