鈷酸鋰合成方法有哪些?
鈷酸鋰電池的鈷酸鋰化學(xué)式為L(zhǎng)iCo02,是一種無(wú)機(jī)化合物,一般使用作鋰離子電池的正電極材料。合成方法有:冷凍干燥法,超聲波處理,改進(jìn)的燃燒合成法,聲化學(xué)合成,沉淀和陳化過(guò)程,水熱合成法,有機(jī)金屬先驅(qū)物法。
1、冷凍干燥法(freeze-dring)。
將金屬鹽水溶液噴霧到低溫有機(jī)液體中,使液。
滴進(jìn)行瞬時(shí)冷凍,形成冰鹽共存的小固粒,然后在低溫低壓下使固粒中的溶劑(永)升華形成無(wú)水鹽,再熱分解制得粉末。
這種方法能制得組成均勻,反應(yīng)性和燒結(jié)性良好的微粉。
2、聲化學(xué):利用超聲波加速化學(xué)反應(yīng),提高反應(yīng)速率的一門(mén)新興交叉學(xué)科。
聲化學(xué)的原理:超聲波對(duì)液相反應(yīng)體系有著顯著的機(jī)械作用(如振蕩作用等),可以加快物質(zhì)分散、乳化、傳熱和傳質(zhì)等過(guò)程,在一定程度上可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)。
3、先驅(qū)物法
先驅(qū)物法是為解決高溫固相反應(yīng)法中產(chǎn)物的組成均勻性和反應(yīng)物的傳質(zhì)散所發(fā)展起來(lái)的節(jié)能的合成方法。
其基本思路:先通過(guò)準(zhǔn)確的分子設(shè)計(jì)合成出具有預(yù)期組分、結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的先驅(qū)物,再在軟環(huán)境下對(duì)先驅(qū)物進(jìn)行處理,進(jìn)而得到預(yù)期的材料。
先驅(qū)物的特點(diǎn)和局限性:混合的均一化程度高;陽(yáng)離子的摩爾比準(zhǔn)確;反應(yīng)溫度低。
不適用的情況:兩種反應(yīng)物在水中溶解度相差很大;生成物不是以相同的速度產(chǎn)生結(jié)晶;常生成過(guò)飽和溶液。
4、機(jī)械化學(xué)
機(jī)械化學(xué)是機(jī)械加工和化學(xué)反應(yīng)在分子水平的結(jié)合,在化學(xué)反應(yīng)水平中主要是指通過(guò)剪切、磨擦、沖擊、擠壓等手段,對(duì)固體、液體等凝聚態(tài)物質(zhì)施加機(jī)械能,誘導(dǎo)其結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,并誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)。與普通熱化學(xué)反應(yīng)不同,機(jī)械化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力是機(jī)械能而非熱能,因而反應(yīng)無(wú)須高溫、高壓等苛刻條件即可完成。
LiCo02在目前商業(yè)化的鋰離子電池中基本上選用層狀結(jié)構(gòu)的鋰離子二次電池正極材料(鉆酸鋰)的液相合成工藝,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液為溶劑,鋰鹽、鉆鹽分別溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液經(jīng)過(guò)加熱,濃縮形成凝膠,生成的凝膠體再進(jìn)行加熱分解,然后在高溫下煅燒,將燒成的粉體碾磨、過(guò)篩即得到鉆酸鋰粉。
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