碳热还原法碳热还原法是在原材料混合中加入碳源(淀粉、蔗糖等)做还原剂,通常和高温固相法一起使用,碳源在高温煅烧中可以将Fe3+还原为Fe2+,避免了反应过程中Fe2+变成Fe3+,使合成过程更加合理,但是反应时间相对较长,对条件的控制更为严苛,定向制备时具有更高效率:(3)水热法属于液相合成法,是指在密封的压力容器中以水为溶剂,通过原料在高温高压的条件下进行化学反应,经过滤洗涤、烘干后得到纳米前驱体,高温煅烧后即可得到磷酸铁锂。水热法制备磷酸铁锂具有容易控制晶型和粒径,物相均一,粉体粒径小,过程简单等优点,但需要高温高压设备,成本高,工艺比较复杂。锂电负极材料行业研究报告。品质锂电池负极材料设备制造
素的含量可由电感耦合等离子体原子发射光谱测出,其基本原理为:工作气体(Ar)在高频电流的作用下产生等离子体,样品与高温等离子体相互作用发射光子,它的波长与元素种类有关,由激发波长即可判断出元素种类。此外,Li4Ti5O12的电导率较低,通常会采用碳包覆的策略来提升电池的反应动力学。然而,包覆的碳层不宜过厚,否则不仅会影响锂离子的迁移速率,还会降低材料的振实密度,因此标准中将碳含量限制在了10%以下(表8)。2.8负极材料的杂质元素含量负极材料中的杂质元素是指除了主元素以及包覆和掺杂引入的元素外的其它成分。杂质元素一般是自制锂电池负极材料欢迎来电锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应和环境友好等众多优点。
负极材料的密度会直接影响到电池的体积能量密度。对于同一种材料,其压实密度越大,体积能量密度也越高,因此标准中对各项密度的下限值均做出了要求(表5)。其中,不同石墨材料的真密度范围相同,均为2.20~2.26g/cm3,这是因为它们从本质上讲都是碳材料,只是微结构不同而已。另外,由于Li4Ti5O12的初始电导率较低,通常需要通过碳包覆来提升电池的倍率性能,但与此同时,相应的振实密度有所下降(表5)。2.5负极材料的比表面积表面积分为外表面积和内表面积,材料的比表面积是指单位质量的总面积。理想的非孔材料只有外
通过原料或者是在生产过程中被引入的,它们会严重影响电池的电化学性能,因此需要从源头加以控制。例如,某些金属杂质成分不仅会降低电极中活性材料的比例,还会催化电极材料与电解液的副 反应,甚至刺穿隔膜,造成安全隐患。另外,由于人造石墨大多是通过石油裂解制备的,因此这类产品中往往还残存少量的有机产物,如硫、、异丙醇、甲苯、乙苯、二甲苯、苯、乙醇、多溴联苯和多溴联苯醚等(表9)。即《电子和电器设备中限用某些物质的指令》中对各类有害物质做出了限定,我国制定的标准也参考了这一规定。例如,部分负极原料中含有镉、铅、汞、六价铬及其化合物等限用元素,它们对动物、植物和环境有害,因此在标准中对此类物质有严格的限制(石墨≤20ppm,钛锂电负极材料的过去、现在与未来。
作为锂离子嵌入的载体,负极材料需满足以下要求:1、锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位尽可能低,接近金属锂的电位,从而使电池的输入电压高;2、在基体中大量的锂能够发生可逆插入和脱嵌以得到高容量;3、在插入/脱嵌过程中,负极主体结构没有或很少发生变化;4、氧化还原电位随Li的插入脱出变化应该尽可能少,这样电池的电压不会发生显着变化,可保持较平稳的充电和放电;5、插入化合物应有较好的的电子电导率和离子电导率,这样可以减少极化并能进行大电流充放电;6、主体材料具有良好的表面结构,能够与液体电解质形成良好的SEI;7、插入化合物在整个电压范围内具有良好的化学稳定性,在形成SEI后不与电解质等发生反应;8、锂离子在主体材料中有较大的扩散系数,便于快速充放电;9、从实用角度而言,材料应具有较好的经济性以及对环境的友好性。锂电池负极材料有什么优点?什么是锂电池负极材料参数
我国在锂离子电池负极材料产业化方面具有一定的优势。品质锂电池负极材料设备制造
②允许较多的锂离子可逆脱嵌,比容量较高;③在充放电过程中结构相对稳定,具有较长的循环寿命;④较高的电子电导率、离子电导率和低的电荷转移电阻,以保证较小的电压极化和良好的倍率性能;⑤能够与电解液形成稳定的固体电解质膜,保证较高的库仑效率;⑥制备工艺简单,易于产业化,价格便宜;⑦环境友好,在材料的生产和实际使用过程中不会对环境造成严重污染;⑧资源丰富等。30多年来,虽然不断有新型锂离子电池负极材料被报道出来,但是真正能够获得商业化应用的却寥寥无几,主要是因为很少有材料能兼顾以上条件。例如,虽然金属氧化物、硫化物和氮化物等以转化反应为机理的材料具有较高的比容量,但是它们在嵌锂过程中平台电位高、极化严重、体积变化大、难以形成稳定的SEI且成本高等问题使之不能真正获得实际应用。品质锂电池负极材料设备制造
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