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锂电池正极材料一般制备方法

2009年10月24日 15:00 本站整理 作者:佚名 用户评论(0

锂电池正极材料一般制备方法

研究的热点主要集中在层状LiMO2和尖晶石型LiM2O4结构的化合物及复合两种M(M为Co,Ni,Mn,V等过渡金属离子)的类似电极材料上。作为锂离子电池的正极材料,Li+离子的脱嵌与嵌入过程中结构变化的程度和可逆性决定了电池的稳定重复充放电性。正极材料制备中,其原料性能和合成工艺条件都会对最终结构产生影响。多种有前途的正极材料,都存在使用循环过程中电容量衰减的情况,这是研究中的首要问题。已商品化的正极材料有Li1-xCoO2(0

  1)固相法一般选用碳酸锂等锂盐和钴化合物或镍化合物研磨混合后,进行烧结反应[10]。此方法优点是工艺流程简单,原料易得,属于锂离子电池发展初期被广泛研究开发生产的方法,国外威廉希尔官方网站 较成熟;缺点是所制得正极材料电容量有限,原料混合均匀性差,制备材料的性能稳定性不好,批次与批次之间质量一致性差。

  2)络合物法用有机络合物先制备含锂离子和钴或钒离子的络合物前驱体,再烧结制备。该方法的优点是分子规模混合,材料均匀性和性能稳定性好,正极材料电容量比固相法高,国外已试验用作锂离子电池的工业化方法,威廉希尔官方网站 并未成熟,国内目前还鲜有报道。

  3)溶胶凝胶法利用上世纪70年代发展起

  来的制备超微粒子的方法,制备正极材料,该方法具备了络合物法的优点,而且制备出的电极材料电容量有较大的提高,属于正在国内外迅速发展的一种方法。缺点是成本较高,威廉希尔官方网站 还属于开发阶段[11]。

  4)离子交换法Armstrong等用离子交换法制备的LiMnO2,获得了可逆放电容量达270mA·h/g高值,此方法成为研究的新热点,它具有所制电极性能稳定,电容量高的特点。但过程涉及溶液重结晶蒸发等费能费时步骤,距离实用化还有相当距离。

  正极材料的研究从国外文献可看出,其电容量以每年30~50mA·h/g的速度在增长,发展趋向于微结构尺度越来越小,而电容量越来越大的嵌锂化合物,原材料尺度向纳米级挺进,关于嵌锂化合物结构的理论研究已取得一定进展,但其发展理论还在不断变化中。困扰这一领域的锂电池电容量提高和循环容量衰减的问题,已有研究者提出添加其它组分来克服的方法[12][13][14][15][16][17]。但就目前而言,这些方法的理论机理并未研究清楚,导致日本学者Yoshio.Nishi认为,过去十年以来在这一领域实质进展不大[1],急须进一步地研究。

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