正极材料解聚设备、干燥设备、改性活化机
发布时间：
2024-06-17 08:35
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目前三元材料的主流合成方法是：先用共沉淀的方法合成三元前驱体，然后采用高温固相法合成最终产品。此外还可采用高温固相法、低热固相法、溶胶-凝胶法、流变相法、微波法和水热法等方法直接合成。
前驱体的品质(形貌、粒径、粒径分布、比表面积、杂质含量、振实密度等)对三元材料至关重要，直接决定了最后烧结产物的理化指标。前驱体主要有镍钴锰的氢氧化物、氧化物和碳酸盐，其中氢氧化物最为常用。将过滤后的盐溶液(硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的混合溶液)、碱溶液(氢氧化钠)、络合剂(氨水)加入反应釜，控制搅拌速率、浆料的温度及pH值，形成前驱体的晶核并长大到所需的粒度，再经过滤、洗涤、干燥，得到三元前驱体。
而后，进行高温固相烧结。对于高镍材料而言，由于其晶格稳定性差，应在 700-800℃较低的温度烧结，烧结温度过高将导致锂镍混排、影响倍率性能，用氢氧化锂(熔点为471℃)取代中低镍三元所用的碳酸锂(熔点为720℃)， 而碳酸锂的烧结温度需达到900℃才能得到性能稳定的材料。中低镍三元在空气气氛烧结，高镍三元的烧结气氛需要采用氧气，以降低阳离子混排程度。
为避免高镍三元材料的表面残碱量过高、循环性能恶化，需对三元材料进行水洗，然后在较低的温度下二次烧结。为改善材料的表面稳定性，通常材料表面需包覆一层结构稳定的材料(氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氧化镁、氧化硼等)。镍含量的上升使得材料的循环稳定性和热稳定性变差，需采用表面包覆改性来改善材料的性能，工业化大规模生产常用专业改性机“蜂巢磨”来制备，蜂巢磨通过风扫工艺可以将改性剂均匀包覆在粉体表面，形成一层纳米包覆膜，以此来降低表面杂质与电解液的副反应，提升性能。蜂巢磨的包覆率通常能达到99.2%，活化率达99.8%，非常适合工业化大规模生产加工。
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