¿Cuál es el método de fabricación del material de ánodo ternario de las baterías de iones de litio?

Con respecto a la fabricación industrializada y la serie de producción en masa de material para baterías de iones de litio, este artículo presenta principalmente métodos de síntesis relacionados y medios técnicos de materiales de ánodos. En comparación con los otros tres materiales principales, los pasos de producción industrial de los materiales del ánodo son más que los otros y los métodos sintéticos son relativamente complicados. Su control de la temperatura, el medio ambiente y el contenido de impurezas también son severos. Los principales materiales del ánodo son cobaltita de litio, manganita de litio, fosfato de hierro y litio, materiales ternarios, etc. Debido a que la alta densidad de energía actual de los materiales del electrodo positivo de la batería son diferentes proporciones de materiales ternarios, este artículo comenzará con materiales ternarios e introducirá los métodos de producción industrial de materiales.

El origen de los materiales ternarios:

Los materiales ternarios pueden considerarse como la primera investigación de dopaje en la década de 1990, como el dopaje de LiCoO2, LiNiO2, etc., y el estudio del dopaje de Co en LiNiO2 para formar materiales de cátodo de la serie LiNi1-xCoxO2 a finales de la década de 1990. Los investigadores han realizado estudios sobre el dopaje de Mg, Al y Mn en LiNi1-xCoxO2. Francés Saft-LiNi1-x-yCoxAlyO2 y LiNi1-x-yCoxMgyO2, pero el Li (Ni, Co, MN) O2 temprano no clarificó el mecanismo de reacción y adoptó el método de preparación apropiado. A principios del siglo XXI, Ohzuku de Japón y Canadá JRDahn de Canadá utilizó una serie de compuestos de Li (Ni, Co, Mn) O2 preparados por precipitación con hidróxido. Entre ellos, el níquel es el principal elemento electroquímicamente activo y el manganeso garantiza la estabilidad estructural y térmica del material. El cobalto tiene un papel insustituible en la reducción de la polarización electroquímica y en la mejora de las características de velocidad del material. Los materiales ternarios tienen alta capacidad específica, buen rendimiento de ciclo, estructura estable, seguridad confiable y costo moderado. En la investigación básica del laboratorio, no se encontraron deficiencias evidentes del material.

También se puede ver en la hoja de ruta de desarrollo del material del electrodo positivo que el desarrollo del material ternario juega un papel importante en la mejora de la densidad de energía de toda la batería de energía.

Método de síntesis de materiales ternarios:

Primero, muestre la estabilidad térmica de diferentes materiales. Se puede ver en la figura que a medida que aumenta el contenido de níquel, la estabilidad térmica de todo el material del electrodo positivo disminuye y es necesario encontrar un punto de equilibrio en el rendimiento y la seguridad, y no mejorar ciegamente Use densidad de energía para aplicar materiales inseguros.

Las figuras anteriores simplemente muestran el flujo de proceso del material ternario y los puntos de control intermedios. Por supuesto, el precursor de un buen material ternario también es muy importante. El proceso de síntesis del precursor se presentará brevemente a continuación.

En primer lugar, se dispone una cierta concentración de solución mixta de iones metálicos de acuerdo con la relación estequiométrica. Se utiliza una cierta concentración de solución mixta de amoniaco-álcali como agente de precipitación y agente complejante, y el recipiente de reacción se somete continuamente a gas nitrógeno para llevar a cabo la reacción. Precipitado compuesto producido al ajustar el valor de pH de la solución. el precursor obtenido directamente después de ser filtrado, lavado y secado al vacío. Implica la selección de precipitantes, el uso de agentes complejantes, la elección del modo de alimentación, el control de la atmósfera de reacción, etc.

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