鋰電池正極材料錳酸鋰製備方法

目前,尖晶石型錳酸鋰的製備方法很多,常見的有高溫固相燒成法、熔融浸漬法、微波合成法、水熱合成法、共沉澱法、溶膠凝膠法、乳化乾燥法及Pechini法等。

1.高溫固相法。基本工藝流程為:混料→焙燒→研磨→篩分→產品。

2.熔融浸漬法。其在固相法製備尖晶石型錳酸鋰中是較好的一種方法,能夠得到電化學性能優良的正極材料,但由於操作複雜,條件較為苛刻,因而不利於工業化。

鋰電池圖片

3.微波合成法。其用於材料的合成與傳統的高溫固相法明顯不同。利用該方法進行製備具有優良的電化學性能材料,可以大大縮短了合成反應時間。

4.水熱合成法。採用水熱合成法合成的電池正極材料LiMn2O4,晶體結構穩定,晶態勻整,因此合成的物質具有優異的物理與電化學性能。

5.共沉澱法。研究表明,與固相反應相比,共沉澱法製備的電池材料不僅電化學容量更高,迴圈壽命更長,而且該方法工藝簡單,操作簡便,反應速度快等優點。

6.溶膠凝膠法。其實際上是共沉澱法的一個分支,制得的LiMn2O4具有優異的物理和電化學性能,但是由於成本高等問題,不利於工業化生產。

7.乳化乾燥法。其是一種製備均勻分散金屬氧化物前驅體的好方法。

8.Pechini法。該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。

總體來說,固相合成操作簡便,易於工業化,但其原料不易混和均勻,燒結時間長;而液相合成法合成溫度低,混料均勻等方面都優於固相方法,但是其操作繁雜,工藝條件不易控制,其產業化的實現有待進一步深入研究。

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