鋰離子電池正極材料簡介,鋰電正極材料生產工藝
來源:存能電氣 日期:2019-08-30 14:53 瀏覽量:次
鋰離子電池正極材料簡介,鋰電正極材料生產工藝。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,其結構穩定、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散,晶體結構決定了鋰離子的移動維數。目前已經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品。
鋰離子電池正極材料要在全電池中發揮最優良的性能,需要在材料組成優化的前提下,進一步優化材料的晶體結構、顆粒結構與形貌、顆粒表面化學、材料堆積密度和壓實密度等物理化學性質,同時還需要嚴防工藝過程引入微量金屬雜質。
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瓶頸,尤其是它的電容量高與安全性能強的優勢還未充分發揮出來。在鋰電池正極材料領域,任何微小的技術革新都有可能掀起新一輪的市場拓展,我國企業應加強對正極材料關鍵技術的研發攻關,取得國際領先地位,增強核心競爭力,在國際競爭中取得優勢。
鋰離子電池正極材料的選用原則
●相對分子質量小,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構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,使可循環次數提高;
●同電解質有良好的熱穩定性,以保證工作的安全;
●具有重量輕,易于制作適用的電極結構,以便提高鋰離子電池的性能價格比;
●生產制造工藝簡單,價格低廉,以擴大其應用范圍。
鋰電正極材料生產工藝
煅燒技術,采用微波干燥新技術干燥鋰電池正極材料,解決了常規鋰電池正極材料干燥技術用時長,使資金周轉較慢,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,進行燒結反應。此方法優點是工藝流程簡單,原料易得,屬于鋰電池發展初期被廣泛研究開發生產的方法,國外技術較成熟;缺點是所制得正極材料電容量有限,原料混合均勻性差,制備材料的性能穩定性不好,批次與批次之間質量一致性差。
在鋰電池正極材料領域,任何微小的技術革新都有可能掀起新一輪的市場拓展,我國企業應加強對正極材料關鍵技術的研發攻關,取得國際領先地位,增強核心競爭力,在國際競爭中取得優勢。
與其他鋰電池正極材料相比,橄欖石結構的磷酸鐵鋰更具有安全、環保、廉價、循環壽命長、高溫性能好等優點,是最具潛力的鋰離子電池正極材料之一。