鋰離子電池正極材料以及一般制備方法介紹
來源：寶鄂實業(yè)
2021-06-24 12:46
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鋰離子電池是通過鋰離子在正極和負(fù)極材料之間來回嵌入和脫嵌，實現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，又被形象的描述為搖椅電池。
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。正極材料的選擇主要是，可逆脫鋰和嵌鋰的過渡金屬氧化物，是鋰離子電池的重要成分之一。鋰離子正極材料主要以氧化物為主，目前，LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等鋰化物都是常見的正極材料。
隨著鋰離子電池的不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸的擴大，其在正極材料的使用方面已經(jīng)由單一化向多元化的方向轉(zhuǎn)變，其中包括：橄欖石型磷酸亞鐵鋰、層狀鈷酸鋰、尖晶石型錳酸鋰等等，實現(xiàn)多種材料的并存。
鋰電池正極材料的工業(yè)化生產(chǎn)工序較多，合成路線也相對比較復(fù)雜，對溫度、環(huán)境、雜質(zhì)含量的控制也比較嚴(yán)格，正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等。
鋰離子電池正極材料一般制備方法
1.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，進行燒結(jié)反應(yīng)。此方法優(yōu)點是工藝流程簡單，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。
2.絡(luò)合物法
絡(luò)合物法用有機絡(luò)合物先制備含鋰離子和鈷或釩離子的絡(luò)合物前驅(qū)體，再燒結(jié)制備。該方法的優(yōu)點是分子規(guī)模混合，材料均勻性和性能穩(wěn)定性好，正極材料電容量比固相法高，國外已試驗用作鋰電池的工業(yè)化方法，技術(shù)并未成熟，國內(nèi)目前還鮮有報道。
3.溶膠凝膠法
利用上世紀(jì)70年代發(fā)展起來的制備超微粒子的方法，制備正極材料，該方法具備了絡(luò)合物法的優(yōu)點，而且制備出的電極材料電容量有較大的提高，屬于正在國內(nèi)外迅速發(fā)展的一種方法。缺點是成本較高，技術(shù)還屬于開發(fā)階段。
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