前驱体对三元材料的生产至关重要,因为前驱体的品质(形貌、粒径、粒径分布、比表面积、杂质含量、振实密度等)直接决定了最后烧结产物的理化指标。
可以这么说,三元材料60%的技术含量在前驱体工艺里面。前驱体反应过程中是一个复杂的过程,需要控制的工艺参数有:盐和碱的浓度、氨水浓度、盐溶液和碱溶液加入反应缸的速率等。
三元前驱体作为三元材料制备的原料,很大程度上决定了三元材料的性能。前驱体的结晶程度、球形度、颗粒大小以及分布、振实密度等指标的差异,都会严重影响三元正极材料的电化学性能,而这些指标又受前驱体合成过程中pH值、氨碱浓度、搅拌强度、合成温度、设备等多种因素的影响。
共沉淀法是前驱体材料的主流制备方法,可以精确控制各组分的含量,并且实现组分的原子级混合;通过调整溶液浓度、pH值、反应时间、反应温度、搅拌转速等合成工艺参数,可以制备不同粒度、形貌、密度、结晶程度的材料。
三元前驱体注意事项
在三元材料前驱体生产中,干燥操作单元决定了前驱体成品的水分含量,并且对晶体结构有一定的影响,是一个重要工序,干燥设备能否正确选择直接关系到产品的质量、操作环境和生产成本。目前常用的前驱体干燥设备有热风循环烘箱、盘式干燥机、闪蒸干燥机、回转滚筒干燥机等。
在三元材料生产中,配混料是将化学计量比的锂盐、前驱体、添加剂加入混合设备进行均匀混合,其均匀性会影响烧结过程中锂、添加剂的均匀性,直接影响三元材料的结晶程度和残碱量,最终体现在电性能上。
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