新材料偏磷酸鋁在鋰電負極和三元正極中包覆改
一、偏磷酸鋁介紹
中文名稱:偏磷酸鋁。 英文名稱:Aluminium metaphosphate。
化學式:Al(PO3)3。 分子量:263.897。
外觀:白色粉末晶體。 純度:99.99% 工業(yè)要求
二、偏磷酸鋁特點
偏磷酸鋁為三維立體網(wǎng)格狀晶體,電鏡下形態(tài)為片狀,偏磷酸鋁的偏磷酸根存在鏈狀和環(huán)狀2種結構,通過與金屬離子的結合與共用,形成網(wǎng)格狀結構。偏磷酸鋁形成的包覆層,氧原子很難通過,可以有效地阻礙氧氣通過。
偏磷酸鋁熔點大概1200℃,1300℃相變成偏磷酸鋁玻璃,1500℃相變成方石英結構磷酸鋁。耐酸、不溶于水、不溶于有機溶劑,溶于王水、高氯酸等,與堿性材料在一定溫度燒結條件下反應生成復合磷酸鹽??梢宰鳛槟突鸩牧希沧鳛楦邷卣澈蟿?200℃-1300℃有粘性)或玻璃封接材料。不導電,屬于絕緣材料,平均熱膨脹系大概250℃-1048℃為9.6,相對介電常數(shù)大概εr6.0,介電耗損tgδ=0.0088。
三、偏磷酸鋁在硅碳、碳、石墨負極的包覆應用
偏磷酸鋁用于硅碳負極材料包覆,首效改善明顯,可以提升在電池里面的熱穩(wěn)定性,提高電池安全性能。對于負極材料,在改善漿料穩(wěn)定性方面有效果,抑制產(chǎn)生氣體及存放粘度變化較小。在抗氧化方面,偏磷酸鋁包覆碳材料樣品在700℃空氣環(huán)境下氧化100小時,失重<1%。
四、偏磷酸鋁在三元正極材料NCM811和622的包覆應用
偏磷酸鋁包覆的811,500℃燒結混合包覆,4.3v循環(huán)100圈基本不衰減,200圈還有93%以上,循環(huán)下降慢且穩(wěn)定,高溫600℃-700℃還沒循環(huán)結束。對于NCM622的包覆,偏磷酸鋁也行起到改善循環(huán)很好的效果。
















