锂电池正极材料制备方法介绍

 航贸百科     |      2021-10-11
作为锂离子电池的正材料,Li+离子的脱嵌与嵌入过程中结构变化的程度和可逆性决定了电池的稳定重复充放电性。电池海运电池须通过UN 38.3测试要求, 及1.2米的跌落包装试验。锂电池运输包括空运、水运、陆运,至此主要讨论的是为常用的航空运输、海洋运输。非洲空运目前珠三角非洲的货量很多,也很杂。很多非洲兄弟都是采购很多很多品名不一样的东西回去那边销售。正材料制备中,其原料性能和合成工艺条件都会对终结构产生影响。多种有前途的正材料,都存在使用循环过程中电容量衰减的情况,这是研究中的首要问题。已商品化的正材料有Li1-xCoO2(0<x<0.8),Li1-xNiO2(0<x<0.8),LiMnO2[7][8]。它们作为锂离子电池正材料各有优劣。锂钴氧为正的锂离子电池具有开路电压高,比能量大,循环寿命长,能快速充放电等优点,但安全性差;锂镍氧较锂钴氧价格低廉,性能与锂钴氧相当,具有较的嵌锂性能,但制备困难;而锂锰氧价格更为低廉,制备相对容易,而且其耐过充安全性能好,但其嵌锂容量低,并且充放电时尖晶石结构不稳定。从应用前景来看,寻求资源丰富、价廉、无公害,还有在过充电时对电压控制和电路保护的要求较低等优点的,高性能的正材料将是锂离子电池正材料研究的重点。国外有报道LiVO2亦能形成层状化合物,可作为正电材料[9]。从这些报道看出,虽然电材料化学组成相同,但制备工艺发生变化后,其性能改变较多。成功的商品化电材料在制备工艺上都有其独到之处,这是国内目前研究的差距所在。各种制备方法优缺点列举如下。   1)固相法一般选用碳酸锂等锂盐和钴化合物或镍化合物研磨混合后,进行烧结反应[10]。此方法优点是工艺流程简单,原料易得,属于锂离子电池发展初期被广泛研究开发生产的方法,国外技术较成熟;缺点是所制得正材料电容量有限,原料混合均匀性差,制备材料的性能稳定性不好,批与批之间质量一致性差。   2)络合物法用有机络合物先制备含锂离子和钴或钒离子的络合物前驱体,再烧结制备。该方法的优点是分子规模混合,材料均匀性和性能稳定性好,正材料电容量比固相法高,国外已试验用作锂离子电池的工业化方法,技术并未成熟,国内目前还鲜有报道。   3)溶胶凝胶法利用上世纪70年代发展起   来的制备超微粒子的方法,制备正材料,该方法具备了络合物法的优点,而且制备出的电材料电容量有较大的提高,属于正在国内外迅速发展的一种方法。缺点是成本较高,技术还属于开发阶段[11]。   4)离子交换法rmstrong等用离子交换法制备的LiMnO2,获得了可逆放电容量达270m·h/g高值,此方法成为研究的新热点,它具有所制电性能稳定,电容量高的特点。但过程涉及溶液重结晶蒸发等费能费时步骤,距离实用化还有相当距离。   正材料的研究从国外文献可看出,其电容量以每年30~50m·h/g的速度在增长,发展趋向于微结构尺度越来越小,而电容量越来越大的嵌锂化合物,原材料尺度向纳米级挺进,关于嵌锂化合物结构的理论研究已取得一定进展,但其发展理论还在不断变化中。困扰这一领域的锂电池电容量提高和循环容量衰减的问题,已有研究者提出添加其它组分来克服的方法[12][13][14][15][16][17]。但就目前而言,这些方法的理论机理并未研究清楚,导致日本学者Yoshio.Nishi认为,过去十年以来在这一领域实质进展不大[1],急须进一步地研究。