新型鋰離子電池正極材料的製備及效能研究

2022-08-24 18:51:03 字數 1166 閱讀 5582

關鍵詞:鋰離子電池正極材料製備效能

一、新型鋰離子電池正極材料製備研究

1.電池正極材料製備方法綜述

本次研究涉及了一種鋰離子電池正極材料的製備方法,有以下步驟[1]:先將三元材料與鈷酸鋰混合,進行回火處理,獲得鋰離子電池正極材料,可將綜合性能進一步提公升,應用作為正極材料,不但能提高電池的比容量、迴圈效能和首次充放電效率,還能降低成本、改善電池安全性。其次採用奈米氫氧化鎂、奈米二氧化鈦用作新增劑製備鈷酸鋰,充分提公升了正極材料的效能,將其應用在鋰離子電池中,能夠極大的提公升正極材料放電比容量,增加鋰離子電池的穩定性,有效緩解鋰離子電池容量衰減現象,提高了鋰離子電池的電化學效能。

2.鋰離子電池正極材料製備具體實施方法

將三元材料與鈷酸鋰混合後回火處理處理,獲得正極材料。此次研究適合在球磨機中將其進行混合,更適合在行星球磨機中混合;鈷酸鋰質量比三元材料質量為3-5:5-7,更適合比為3-4:

5-6。

將均勻混合的混合物裝入氧化鋁匣缽進入馬弗爐行回火處理,得到反應產物。回火反應溫度為500℃-600℃;回火時間為4-6h。

回火處理後的產物,實施冷卻、粉碎、過篩,獲得鋰離子電池正極材料,方式均無明確限制。本次研究的鋰電池正極材料的粒度d50為12-15μm;振實密度為2.40-2.

60g/ml;金屬異物為0-50ppb。

3.鈷酸鋰與三元材料製備依據方式

混合鎳鈷錳系三元材料與鎂鈦摻雜的鈷酸鋰,進行鋰離子電池正極材料製備[2]。將三元材料與鈷酸鋰回火處理能夠極大提公升其綜合性能,用作正極材料使用,可有效提高電池比容量、迴圈效能及首次充放電效率,還能降低成本、改善電池安全性。

鈷酸鋰依據以下方式製備:①混合碳酸鋰、四氧化三鈷和奈米氫氧化鎂並進行首次加熱,獲得中間產物[3];適合在球磨機中將它們進行混合,更適合在行星球磨機中混合。碳酸鋰與四氧化三鈷以鋰和鈷計的摩爾比為1.

01-1.10:1。

奈米氫氧化鎂佔四氧化三鈷質量百分比為: 0.1%-0.

5%。加熱反應溫度為900℃-1000℃;加熱反應時間為7-12h。②混合第一次加熱後獲得的中間產物和奈米二氧化鈦,行二次加熱,獲得鈷酸鋰。

適合在在球磨機中混合,更適合為在行星球磨機中混合。奈米二氧化鈦佔中間產物質量百分比:0.

1%-0.5%。二次加熱反應溫度940℃-1000℃;二次加熱反應時間為8-10h。

然後進行冷卻、粉碎、過篩,獲得摻雜有鎂、鈦的鈷酸鋰,粒度d50為16-24μm。

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