锂离子电池正极材料匣钵的应用研究

发布时间：2017-11-16 17:26

本文关键词：锂离子电池正极材料匣钵的应用研究

【摘要】：随着各种新型锂离子电池正极材料的出现和发展,烧成锂离子电池用的匣钵的需求量也日益加大。随着锂离子电池材料向高电压方向发展,高温高锂钴比越来越被普遍应用,这对匣钵材料的性能也提出了更高的要求。目前,国内匣钵的使用寿命较短,国外匣钵成本又高,因此,研制一种新型烧成锂电池正极用匣钵材料具有重要意义。MgO属碱性耐火材料,对碱金属氧化物的抗侵蚀能力比较强;堇青石具有热膨胀系数小、抗热震稳定性好等优点,但堇青石韧性较低、荷重软化温度低和合成温度范围窄,因而大大地限制了其优良性能的发挥;而莫来石具有较低的热膨胀系数,高温性能好且机械强度高,使得氧化镁-莫来石-堇青石复合窑具材料日益受到重视。本论文首先分析了锂离子电池正极材料在固相合成工程中对匣钵材料的侵蚀等作用,并提出了防护措施,最后提出了一种通过改善匣钵材料来提高匣钵寿命的措施。该材料以莫来石为骨料,以工业α-Al203粉、苏州白泥和滑石粉等为基质,借助X射线衍射物相分析(XRD)、电子探针分析(EPMA)等手段,研究了氧化镁的种类、烧成温度、加入量等因素对莫来石-堇青石材料的烧结性能、力学性能、热震稳定性能、物相组成等方面的影响。研究结果表明,在该体系中,以氧化铝微粉、粘土和滑石粉为混合粉,经1350℃烧成后,能合成堇青石相;镁砂的加入量对堇青石的合成有影响,当MgO以5%镁砂的形式加入时,匣钵具有良好的热震稳定性和抗侵蚀性;确定了锂电池正极材料对匣钵的侵蚀的主要因素是Li2O,侵蚀层的主要成分为LiAlC2。
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM912

【参考文献】

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1 徐晓虹;马雄华;吴建锋;张锋意;张亚祥;李坤;;刚玉莫来石镁铝尖晶石复合陶瓷的原位合成及热震行为(英文)[J];硅酸盐学报;2012年10期

2 于龙泉;王杰曾;汪澜;考宏涛;杨圣玮;;堇青石对镁铝尖晶石质耐火材料抗热震性能的影响[J];硅酸盐通报;2012年04期

3 裴春秋;石干;;材料组成对镁铝尖晶石化行为的影响[J];武汉科技大学学报;2012年03期

4 段满珍;杨立荣;黄转红;;合成堇青石材料的烧成制度研究[J];耐火材料;2011年04期

5 黄宏;黄朝晖;房明浩;刘艳改;姜斌;;LiCoO_2合成过程对镁铝尖晶石陶瓷侵蚀的研究[J];硅酸盐通报;2011年03期

6 何家敏;李楠;;黏土的杂质含量对堇青石-莫来石复合材料相组成及性能的影响[J];耐火材料;2010年02期

7 温海琴;席红安;李勤;张继周;陈雷;王若钉;;原位反应烧成莫来石-堇青石复合材料及其特性(英文)[J];硅酸盐学报;2010年02期

8 裴春秋;代刚斌;段西克;;烧成制度对莫来石-堇青石窑具弯蠕变的影响[J];耐火材料;2010年01期

9 方斌祥;朱伯铨;王志强;;高强度堇青石-莫来石棚板的研制[J];耐火材料;2009年01期

10 张巍;韩亚苓;潘斌斌;;堇青石的合成工艺研究及结构特征[J];陶瓷学报;2008年01期