2020-10-23
正極材料看三元,三元材料看前驅(qū)體。三元前驅(qū)體材料是生產(chǎn)三元正極的關(guān)鍵性材料,通過(guò)與鋰源混合燒結(jié)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(qū)體的制備技術(shù)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(xué)方法,具有均勻性好、合成溫度低等優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)材料組分分子或原子級(jí)的均勻混合,但也存在工藝復(fù)雜、成本高等缺點(diǎn)。
噴霧熱解法將可溶性金屬鹽和沉淀劑在噴霧干燥器中進(jìn)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(xué)成分分布比較均勻,工藝比較簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn),且耗時(shí)短,是工業(yè)生產(chǎn)正極材料的方法之一。
共沉淀法是前驅(qū)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(shí)現(xiàn)組分的原子級(jí)混合;通過(guò)調(diào)整溶液濃度、pH值、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、攪拌轉(zhuǎn)速等合成工藝參數(shù),可以制備不同粒度、形貌、密度、結(jié)晶程度的材料。
目前,國(guó)內(nèi)外正極材料廠家主要采用共沉淀-高溫固相法來(lái)制備正極材料,但其二次顆粒隨著電池充放電次數(shù)增加,尤其在高電壓下,一次粒子之間的界面極易產(chǎn)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(nèi)部孔隙多,接觸面積大,副反應(yīng)增多,產(chǎn)氣嚴(yán)重,從而導(dǎo)致電池循環(huán)性能和安全性能惡化。
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