锂离子电池正极材料超声强化水洗过程研究

发布时间：2021-08-09 00:22

　　针对高镍三元锂离子电池正极材料的降碱处理方式主要局限于去离子水洗涤且清洗效果不佳的问题,提出了一种超声强化水洗处理高镍三元锂离子电池正极材料的新方法。以LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂（NCA）为研究对象,去离子水为溶剂,通过正交试验探讨了超声强化水洗对高镍三元锂离子电池正极材料进行降碱处理的影响因素,并就单一固含量因素影响与简单去离子水洗涤进行对比。采用pH测定、粒度分析、SEM、电化学性能测试等手段进行分析,研究了固含量、搅拌时间、超声时间、超声频率、超声功率等对高镍三元锂离子电池正极材料降碱效果的影响。研究结果表明:在固含量10%、搅拌时间更均匀的情况下,颗粒表面形貌无明显影响,材料电化学性能提高。实际工业生产过程中水洗的固含量为40%更为合适。 

【文章来源】：化工进展. 2020,39(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

超声前后粒度分析曲线

采用SEM对NCA原料及经过超声强化水洗处理后样品分别进行了微观形貌观察，结果如图4所示，超声强化水洗处理前后物料均呈现类球形，且超声强化水洗处理后的颗粒表面形貌无明显破坏，未出现凹陷裂纹等，说明在合适的超声强度下对锂离子电池正极材料进行处理不会破坏材料的表面形貌。图4(a)为NCA原料经扫描电镜处理后呈现的微观形态，图4(b)为经超声强化水洗处理后降碱效果最为明显的样品的扫描电镜图，标尺长度均为20μm，超声强化水洗处理条件为固含量10%、搅拌时间5min、超声时间5min、超声频率200kHz、超声功率100W。两图中样品的整体宏观形貌一致，均为分散的颗粒状；图4(b)颗粒粒度大小分布比图4(a)更均匀，这与图2激光粒度仪测试结果相符，因为在合适的超声强度下，团聚的大颗粒被打散变成小颗粒，小颗粒本身未遭破坏。图4 超声前后物料SEM图

超声前后物料SEM图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3330976