液相合成法製備鋰電池錳酸鋰材料

鋰電池正極材料錳酸鋰製備方法可分為固相合成法和液相合成法。下面主要介紹的是液相合成法中的乳化乾燥法和Pechini法。

乳化乾燥法是一種製備均勻分散金屬氧化物前驅體的好方法。其是利用兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成均勻的乳液,從乳液中析出固體。用該方法製備的材料顆粒細微性小、分佈均勻.Seungtaek[14]等將硝酸鋰和硝酸錳溶于水,混合12 h,逐滴加入85℃的乳化劑和煤油的混合物中,不停攪拌,直至生成乳膠狀物,將乳狀物在300℃下燃燒15min,然後在不同溫度下煆燒24 h。XRD測試表明,在不同的溫度下均能得到單相尖晶石型錳酸鋰材料,充放電測試得到,在優化條件下合成的樣品初始放電容量為120 mA。

鋰電池圖片

Pechini法是基於金屬離子與有機酸形成螯合物,然後酯化進一步聚合形成固態高聚體制得前驅體,最後焙燒前驅體得到產品,即將有機化合物或無機化合物經過溶液、溶膠、凝膠等過程發生固化,然後進行熱處理。

Liu等採用Pechin法將檸檬酸在乙二醇中以1∶4的物質的量比溶解,再將硝酸鹽以化學計量比加入到該溶液中進行螯合,在140℃酯化,然後進行聚合反應,乾燥去除多餘的乙二醇,最後將聚合物前驅體在空氣中焙燒得到錳酸鋰細粉。所製備的錳酸鋰初始比容量可達135 mAh/g,前l0次比容量保持率為94%。

製備鋰電池正極材料錳酸鋰的液相合成法,具有反應溫度較低,且產物結構穩定性良好,細微性分佈較均勻等優點。

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