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【干货】浅析如何提高三元材料的安全性

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习惯上,我们所说的三元材料一般是指镍钴锰酸锂NCM正极材料(实际上也有负极三元材料),Ni、Co、Mn三种金属元素可以按照不同的配比得出不同种类的三元材料。

通式为LiNi1-x-yCoxMnyO2,常见的配比有111,424,523,622,811,大家注意以上比例的排序是N:C:M,中国和国外的叫法不一样。此外还要注意的一点就是NCA材料虽然经常和NCM一起被提及,但准确的说NCA材料算是二元高Ni材料,不能列在三元材料里面。

三元材料的合成方法对比

聊聊大家关注的三元材料问题点,再谈谈如何提升安全性

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化学共沉淀法,又分为直接化学共沉淀法和间接化学共沉淀法。一般是把化学原料以溶液状态混合,并向溶液中加入适当的沉淀剂,使溶液中已经混合均匀的各个组分按化学计量比共沉淀出来,或者在溶液中先反应沉淀出一种中间产物,再把它煅烧分解制备出微细粉料。

直接化学共沉淀法是将Li、Ni、Co、Mn盐同时共沉淀,过滤洗涤干燥后再进行高温焙烧。间接化学共沉淀法是先合成Ni、Co、Mn三元混合共沉淀,过滤洗涤干燥后与锂盐混合烧结;或者在生成Ni、Co、Mn三元混合共沉淀后不经过过滤而是将包含锂盐和混合共沉淀的溶液蒸发或冷冻干燥,然后再对干燥物进行高温焙烧。

与传统的固相合成技术相比,采用共沉淀方法可以使材料达到分子或原子线度化学计量比混合,易得到粒径小、混合均匀的前驱体,而且煅烧的温度较低,合成产物组分均匀,重现性好,条件容易控制,操作简单,商业化生产采用此方法。此外还有其他的方法如固相合成法,溶胶-凝胶法等。

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