分析鋰離子電池正極材料與鋰電正極材料生產(chǎn)工藝
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-07 07:34
點(diǎn)擊量：次
正極材料一直是鋰離子電池核心，它的選擇直接決定了電池性能的高低。目前用量最大最普遍的鋰離子電池正極材料，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比容量高、綜合性能突出、但是其安全性差、成本非常高。
鋰離子電池正極材料簡介
鋰離子電池正極材料是含有鋰的過度金屬氧化物，屬于一類功能陶瓷材料。對于用于鋰離子電池的材料來說，鋰離子必須能夠在晶體中自由的擴(kuò)散，晶體結(jié)構(gòu)決定了鋰離子的移動(dòng)維數(shù)。目前已經(jīng)市場化的鋰離子電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等產(chǎn)品。
鋰離子電池正極材料要在全電池中發(fā)揮最優(yōu)良的性能，需要在材料組成優(yōu)化的前提下，進(jìn)一步優(yōu)化材料的晶體結(jié)構(gòu)、顆粒結(jié)構(gòu)與形貌、顆粒表面化學(xué)、材料堆積密度和壓實(shí)密度等物理化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)還需要嚴(yán)防工藝過程引入微量金屬雜質(zhì)。
鋰電池正極材料具有廣闊的市場，前景十分樂觀。但鋰電池正極材料還存在一定的技術(shù)瓶頸，尤其是它的電容量高與安全性能強(qiáng)的優(yōu)勢還未充分發(fā)揮出來。在鋰電池正極材料領(lǐng)域，任何微小的技術(shù)革新都有可能掀起新一輪的市場拓展，我國企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對正極材料關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)攻關(guān)，取得國際領(lǐng)先地位，增強(qiáng)核心競爭力，在國際競爭中取得優(yōu)勢。
鋰離子電池正極材料的選用原則
●相對分子質(zhì)量小，且能容納鋰的量多，以提供高的電池容量；
●正極材料需具有大孔徑隧道結(jié)構(gòu)以利于鋰離子的嵌入和脫出；
●正極材料具有極小的極性，以保證良好的可逆性，使可循環(huán)次數(shù)提高；
●同電解質(zhì)有良好的熱穩(wěn)定性，以保證工作的安全；
●具有重量輕，易于制作適用的電極結(jié)構(gòu)，以便提高鋰離子電池的性能價(jià)格比；
●生產(chǎn)制造工藝簡單，價(jià)格低廉，以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
鋰電正極材料生產(chǎn)工藝
煅燒技術(shù)，采用微波干燥新技術(shù)干燥鋰電池正極材料，解決了常規(guī)鋰電池正極材料干燥技術(shù)用時(shí)長，使資金周轉(zhuǎn)較慢，并且干燥不均勻，以及干燥深度不夠的問題。
固相法：一般選用碳酸鋰等鋰鹽和鈷化合物或鎳化合物研磨混合后，進(jìn)行燒結(jié)反應(yīng)。此方法優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡單，原料易得，屬于鋰電池發(fā)展初期被廣泛研究開發(fā)生產(chǎn)的方法，國外技術(shù)較成熟；缺點(diǎn)是所制得正極材料電容量有限，原料混合均勻性差，制備材料的性能穩(wěn)定性不好，批次與批次之間質(zhì)量一致性差。
