热重法测定三元正极材料中游离锂含量

发布时间：2020-12-16 15:15

　　采用热重法研究锂离子电池三元正极材料中游离锂在不同温度期间的变化,进而测定游离锂在其中的含量,并与水分仪、容量法测试的结果对比。热重法检测正极材料中的含水率为0.12%,碳酸锂（Li₂CO₃）含量为1.34%;水分仪检测正极材料中的含水率为0.12%,容量法检测Li₂CO₃含量为1.31%。热重法相比水分仪和容量法,可一次性检测两个指标,无需化学试剂、操作简便且干扰小。 

【文章来源】：电池. 2020年05期 北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

三元正极材料第一阶段含水量测定热重实验曲线

热重实验第二阶段的温度变化范围为200～600℃，主要目的是分析测量游离锂中Li OH的变化形态，并得到Li OH的含量。三元正极材料第二阶段测定热重实验曲线见图2。从图2可知，在温度为200～600℃时，DSC曲线形成一个尖锐的吸热峰，通过查阅实验原始数据，确定特征温度为263℃，TG曲线失重率为0.22%。Li OH分解化学反应式见式(1)。

热重实验第三阶段的温度变化范围为600～800℃，主要是分析测定游离锂中的Li2CO3的变化形态及含量。三元正极材料第三阶段测定热重实验曲线见图3。从图3可知，在温度为600～800℃时，TG曲线失重明显，DSC曲线形成一个尖锐的吸收峰，此峰的位置与Li2CO3的熔点温度723℃很接近，实际测量峰值为737℃。升温至800℃保温60 min后，TG曲线失重为0.80%。此时的游离锂形态主要为Li2CO3。由此可知，游离锂中的Li OH的量很低，对TG曲线的影响不大，因此这个阶段主要以Li2CO3为研究目标。

【参考文献】：
期刊论文
[1]磷酸铁锂吸湿规律及对电池性能的影响[J]. 聂磊,秦杏,张永跃,张娜.  电池. 2018(03)
[2]LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2三元正极材料表面残锂和pH值的后处理控制研究[J]. 刘林.  功能材料. 2017(09)
[3]三元材料表面残留锂对电池性能的影响[J]. 蔡国强,沈恒冠,马淮峰,叶挺,黄明全,胡雅琪.  广东化工. 2014(21)
[4]LiOH·H2O在空气中的失水动力学研究[J]. 张梅芳,宋力,刘蒙,袁良杰,张友祥,张克立.  分析科学学报. 2009(06)

博士论文
[1]锂离子电池高镍三元正极材料的合成、表征与改性研究[D]. 唐仲丰.中国科学技术大学 2018

硕士论文
[1]Li2MnO3正极材料的微观结构与电化学性能研究[D]. 刘昌位.昆明理工大学 2014



本文编号：2920366