您的位置 首页 嵌入式

电池正极资料的一般制备办法

本站为您提供的电池正极材料的一般制备方法,电池正极材料的一般制备方法
正极中表征离子输运性质的重要参数是化学扩散系数,通常情况下,正极活性物质中锂离子的扩散系数都比较低。锂嵌

电池正极资料的一般制备办法


正极中表征离子输运性质的重要参数是化学扩散系数,通常状况下,正极活性物质中锂离子的扩散系数都比较低。锂嵌入到正极资料或从正级资猜中脱嵌,伴随着晶相改动。因而,锂离子电池的电极膜都要求很薄,一般为几十微米的数量级。正极资料的嵌锂化合物是锂离子电池中锂离子的暂时贮存容器。为了获得较高的单体电池电压,倾向于挑选高电势的嵌锂化合物。


正极资料应满意:

1)在所要求的充放电电位范围内,具有与电解质溶液的电化学相容性;

2)温文的电极进程动力学;

3)高度可逆性;

4)全锂化状况下在空气中的安稳性。

研讨的热门首要会集在层状LiMO2和尖晶石型LiM2O4结构的化合物及复合两种M(M为Co,Ni,Mn,V等过渡金属离子)的相似电极资料上。作为锂离子电池的正极资料,Li+离子的脱嵌与嵌入进程中结构改动的程度和可逆性决议了电池的安稳重复充放电性。正极资料制备中,其质料功能和组成工艺条件都会对终究结构产生影响。多种有出路的正极资料,都存在运用循环进程中电容量衰减的状况,这是研讨中的首要问题。已商品化的正极资料有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极资料各有好坏。锂钴氧为正极的锂离子电池具有开路电压高,比能量大,循环寿命长,能快速充放电等长处,但安全性差;锂镍氧较锂钴氧价格低价,功能与锂钴氧适当,具有较优异的嵌锂功能,但制备困难;而锂锰氧价格更为低价,制备相对简略,并且其耐过充安全功能好,但其嵌锂容量低,并且充放电时尖晶石结构不安稳。从使用远景来看,寻求资源丰富、价廉、无公害,还有在过充电时对电压操控和电路维护的要求较低一级长处的,高功能的正极资料将是锂离子电池正极资料研讨的要点。国外有报导LiVO2亦能构成层状化合物,可作为正极电极资料[9]。从这些报导看出,尽管电极资料化学组成相同,但制备工艺发生改动后,其功能改动较多。成功的商品化电极资料在制备工艺上都有其独到之处,这是国内现在研讨的间隔地点。


各种制备办法优缺陷列举如下。

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,进行烧结反响[10]。此办法长处是工艺流程简略,质料易得,归于锂离子电池开展初期被广泛研讨开发出产的办法,国外技能较老练;缺陷是所制得正极资料电容量有限,质料混合均匀性差,制备资料的功能安稳性欠好,批次与批次之间质量一致性差。

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。该办法的长处是分子规划混合,资料均匀性和功能安稳性好,正极资料电容量比固相法高,国外已实验用作锂离子电池的工业化办法,技能并未老练,国内现在还鲜有报导。

3)溶胶凝胶法利用上世纪70年代开展起

来的制备超微粒子的办法,制备正极资料,该办法具有了络合物法的长处,并且制备出的电极资料电容量有较大的进步,归于正在国内外迅速开展的一种办法。缺陷是本钱较高,技能还归于开发阶段[11]。

4)离子交换法Armstrong等用离子交换法制备的LiMnO2,获得了可逆放电容量达270mA·h/g高值,此办法成为研讨的新热门,它具有所制电极功能安稳,电容量高的特色。但进程触及溶液重结晶蒸腾等费能费时过程,间隔实用化还有适当间隔。

正极资料的研讨从国外文献可看出,其电容量以每年30~50mA·h/g的速度在增加,开展趋向于微结构标准越来越小,而电容量越来越大的嵌锂化合物,原资料标准向纳米级前进,关于嵌锂化合物结构的理论研讨已获得必定开展,但其开展理论还在不断改动中。困扰这一范畴的锂电池电容量进步和循环容量衰减的问题,已有研讨者提出增加其它组分来战胜的办法[12][13][14][15][16][17]。但就现在而言,这些办法的理论机理并未研讨清楚,导致日本学者Yoshio.Nishi以为,曩昔十年以来在这一范畴本质开展不大[1],急须进一步地研讨。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/qianrushi/79719.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部