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镍钴锰三元正极材料制备共沉淀法介绍

2022.9.01

  共沉淀法是基于固相法而诞生的方法,它可以解决传统固相法混料不均和粒径分布过宽等问题,通过控制原料浓度、滴加速度、搅拌速度、pH值以及反应温度可制备核壳结构、球形、纳米花等各种形貌且粒径分布比较均一的三元材料。

  原料浓度、滴加速度、搅拌速度、pH值以及反应温度是制备高振实密度、粒径分布均一三元材料的关键因素,LIANG等通过控制pH=11.2,络合剂氨水浓度0.6mol/L,搅拌速度800r/min,T=50℃,制备得到振实密度达2.59g/cm3,粒径均匀分布的622材料,0.1C(2.8~4.3V)循环100圈,容量保持率高达94.7%。

  鉴于811三元材料具有高比容量(可达200mAh/g,2.8~4.3V),424三元材料则可提供优异的结构和热稳定性的特点。有研究者试图合成具有核壳结构的(核为811,壳层l为424)三元材料,HOU等采用分布沉淀,先往连续搅拌反应釜(CSTR)中泵入8∶1∶1(镍钴锰比例)的原料,待811核形成后在泵入镍钴锰比例为1∶1∶1的原料溶液,形成第一层壳层,然后再泵入组成为4∶2∶2的原溶液,最终制备得到核组成为811,具有壳组成为333、424的双层壳层的循环性能优异的523材料。4C倍率下,这种材料循环300圈容量保持率达90.9%,而采用传统沉淀法制备的523仅为72.4%。

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