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江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司 2020-07-29 點(diǎn)擊735次
影響三元材料電池性能的關(guān)鍵因素之，一是三元前驅(qū)體結(jié)構(gòu)和形貌。前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)和形貌與其制備方法有很大關(guān)系。前驅(qū)體制備方法大致分為:共沉淀法、固相法、溶膠凝膠法、水熱法、噴霧干燥法、模板法等。其中，共沉淀法能使鎳鈷錳三種元素達(dá)到原子級(jí)的混合并且易于實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，是目前產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用最多的工藝。共沉淀法一般采用氨作為絡(luò)合劑，氫氧化鈉作為沉淀劑，控制一定的溫度、攪拌速度和pH，與鎳鈷錳三元鹽溶液反應(yīng)制備三元前驅(qū)體。
該工藝缺點(diǎn)之一是作 為絡(luò)合劑的氨水具有腐蝕性和刺激性，對環(huán)境具有-定的害處，同時(shí)氨的引入給后續(xù)反應(yīng)液的處理增加了許多困難。共沉淀法得到的前驅(qū)體是在絡(luò)合劑氨的作用下緩慢堆積而形成的球形顆粒，可能會(huì)有雜質(zhì)被包裹其中影響三元前驅(qū)體的反應(yīng)活性，最終影響電池的電化學(xué)性能。除球形顆粒外，共沉淀法還可以通過控制原料濃度、滴加速度制備出核殼結(jié)構(gòu)、納米花等各種形貌及粒徑分布比較均勻的三元材料。在三元核殼結(jié)構(gòu)中，鎳鈷錳的濃度呈梯度分布。
它通過調(diào)節(jié)合成過程中原料濃度，使核富鎳(如811)，殼富錳(如333和424)，最終得到的材料表現(xiàn)出更好地電化學(xué)性能。隨著納米技術(shù)的推進(jìn)，通過快速沉淀法制備的納米級(jí)三元材料，因具有顆粒小、表面積大、Li 遷移路徑短等特點(diǎn)，其電池性能將會(huì)被進(jìn)一步的提高。但是這些方法目前仍處于實(shí)驗(yàn)研發(fā)階段。總體上，目前三元材料的發(fā)展趨勢是，在材料成分上向高鎳低鈷方向發(fā)展，在前驅(qū)體合成工藝方面是研發(fā)無氨合成工藝，同時(shí)通過對合成工藝的調(diào)整，改進(jìn)其結(jié)構(gòu)和形貌特征。
