深圳裕隆钴酸锂回收回收
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镍钴锰具有高比容量、长循环寿命、低毒和廉价的特点,此外,三种元素之间具有良好的协同效应,因此受到了广泛的应用。用于锂电池正极材料,在氧化还原储能中,镍是主要的成分,如何通过提高材料中镍的含量以有效提高材料的比容量,是目前研究的热点之一
1:目前,按照镍钴锰的比例不同,商业化的三元材料产品型号从111三元材料到424、523、622、811三元材料,甚至更高的镍含量。随着镍含量递增,电池能量密度也相应得到了提高。
2:其中,111型材料由于制备工艺和使用环境较易控制,是目前市场产业化运用成熟的材料。
3:622产品系列拥有更高的能量密度,随着其生产工艺的日益成熟稳定,622产品已经进入工业化应用阶段。
4:811产品仍需要继续研发,尚未有电池厂家投入大规模商业应用,这是由于镍含量太高,碱性太高,材料制备和使用都存在很大困难。
镍钴锰三元系材料的化学计量比及分布均匀程度对材料的合成及电化学性能影响很大。
深入研究镍钴锰的配比对制备出电化学性能稳定的材料具有决定性意义。化学计量比的偏离及元素分布不均匀都会导致材料中出现杂相。除上述影响因素外,三元材料的残碱、pH、单晶颗粒大小、锂盐种类、水分、杂质等对材料的电化学性能也有很大影响。
共沉淀法也称液相法,以沉淀反应为基础。一般以一种或多种金属离子的盐溶液为原料,在沉淀剂及配位剂作用下经过并流反应生产沉淀物,经过滤、洗涤、干燥工序后得到产物或前驱体,
与锂盐固相混合后在一定温度和气氛中煅烧一定时间后得正极材料。
共沉淀法具有反应计量准确、反应温度低、操作简单、条 件易于控制、重现性好、电化学性能稳定等优势,成为商业用 合成该材料主要方法。
但共沉淀过程中反应物浓度、温度、pH值、加料速率和搅拌速率决定材料的粒径大小、元素分布、 晶型等物性参数。因此,需要严格控制各工艺参数。
Li等采用高温固相反应制备出球形颗粒良好的三元层状氧化物LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。以Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2 和Li2CO3为原料,配锂量为1.06。
Hua等采用混合氢氧化物共沉淀的方法制备出具有层状结构的Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2前驱体。考察了反应过程pH的控制对颗粒结构、形貌、粒度分布、振实密度的影响。
X射线衍射光谱法测试结果中分裂的(006, 102)和(108, 110)特征峰说明材料具有层状结构。透射电子显微镜法测试结果表明在共沉淀反应过程中(001)晶面为择优取向。
电化学性能测试结果表明前驱体的层状结构决定LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能。烧结处理方案为经过500℃预烧结5h,空气氛围中再经过960℃烧结12h得到样品。