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高镍三元材料前驱体Al包覆工艺研究

2018-10-21李少龙贾效旭文荣

科学与信息化 2018年32期

李少龙 贾效旭 文荣

摘 要 本文采用Al2(SO4)3作为铝源,在未使用络合剂的条件下,利用液相包覆工艺在Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体基体的表面包覆了一層Al(OH)3物质。在Al包覆量为0.5%时,主要研究了包覆PH、流量(时间)、搅拌强度对材料包覆效果的影响。

关键词 Al包覆;前驱体;锂离子电池

前言

锂离子电池是新一代的绿色高能电池,在各个领域日益显示出重要作用。镍钴锰三元材料由于三种元素之间良好的协同效应,具有高比容量、长循环寿命、低毒和廉价的特点受到了广泛的应用。一般来说,高镍的三元正极材料具有高比容量和低成本的特点,但其层状结构中的Ni3+与Ni4+状态很不稳定。这些不稳定的Ni3+与Ni4+离子在循环过程中容易进入电解液中与电解液发生副反应,导致材料结构发生改变,使产品的安全性能面临巨大挑战。许多科学研究表明,对三元材料进行表面修饰能够抑制过渡金属离子的溶出。为了改善高镍正极材料的性能,研究者提出了种种手段,主要包括优化合成工艺、掺杂和包覆等。常见的包覆材料有Al2O3、ZrO2、TiO2等,其中Al材料具有成本低、来源广及稳定性好的特点。杨志等采用非均匀成核法在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料表面包覆A12O3,当A12O3的包覆量为0.5%时,具有良好的电化学性能。 本文采用Al2(SO4)3作为铝源,在未使用络合剂的条件下,利用液相包覆工艺在Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体基体的表面包覆了一层Al(OH)3物质,Al的包覆量为0.5%,主要研究了包覆PH、流量(时间)、搅拌强度对材料包覆效果的影响[1]。

1 实验部分

1.1 试剂及设备

试剂:NiSO4·6H2O、CoSO4·7H2O、MnSO4·H2O、Al2(SO4)3·18H2O、NaOH溶液、氨水溶液;……

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