溶膠凝膠法
溶膠凝膠法(sol-gel)最大長處是可在極短時刻內(nèi)完成反響物在分子水平上均勻混合,制備得到的資料具有化學(xué)成分散布均勻、具有準確的化學(xué)計量比、粒徑小且散布窄等長處。
MEI等選用改良的sol-gel法:將檸檬酸和乙二醇參加到必定濃度鋰鎳鈷錳硝酸鹽溶液中構(gòu)成溶膠,然后參加適當(dāng)?shù)木垡叶?PEG-600),PEG不只作為分散劑,并且還作為碳源,一步組成了粒徑散布在100nm左右且碳包覆的核殼構(gòu)造的333三元資料,1C循環(huán)100圈容量堅持率達97.8%(2.8~4.6V,首圈放電容量175mAh/g)。YANG等調(diào)查不一樣制備辦法(sol-gel、固相法和沉積法)對424型功能影響,充放電測驗結(jié)果表明:sol-gel法制備的424資料具有更高的放電容量。
模板法
模板法憑借其空間限域效果和構(gòu)造導(dǎo)向效果,在制備具有特別描摹和準確粒徑的資料上有著廣泛使用。
WANG等選用碳纖維(VGCFs)作為模板劑(圖4),使用VGCFs外表—COOH吸附金屬鎳鈷錳離子,高溫焙燒制得納米多孔的333三元資料。
納米多孔的333型粒子一方面能夠極大縮短鋰離子分散途徑,另一方面電解液能夠浸潤至納米孔中為Li+分散添加另一通道,一起納米孔還能夠緩沖長循環(huán)資料體積改變,然后進步資料穩(wěn)定性。以上這些長處使得333型在水系鋰離子電池上取得超卓的倍率和循環(huán)功能:45C充放電,首圈放電比容量達108mAh/g,180C充電,3C放電,循環(huán)50圈,容量堅持率達95%。
XIONG等選用多孔MnO2作為模板劑,LiOH作為沉積劑,將鎳鈷沉積在MnO2孔道和外表上,在經(jīng)過高溫焙燒制得333型,與傳統(tǒng)沉積法相對比,模板法制備得到的333三元資料具有更優(yōu)良的倍率功能和穩(wěn)定性。
噴霧枯燥
噴霧枯燥法因自動化程度高、制備周期短、得到的顆粒細微且粒徑散布窄、無工業(yè)廢水發(fā)生等優(yōu)勢,被視為是使用遠景十分寬廣的一種出產(chǎn)三元資料的辦法。
OLJACA等選用噴霧枯燥法制備了構(gòu)變成333三元資料,在60~150℃高溫下,鎳鈷錳鋰硝酸鹽敏捷霧化,在短時刻內(nèi)水分蒸發(fā),質(zhì)料也敏捷混勻,最終得到的粉末在900℃焙燒4h即得到終究333三元資料。
OLJACA等以為經(jīng)過操控質(zhì)料熱解過程中的溫度和停留時刻,即可大大縮短乃至完全避免高溫焙燒,然后到達接連、大規(guī)劃、一步制備得到終究的資料;別的顆粒巨細調(diào)控可經(jīng)過操控溶液濃度、噴嘴液滴巨細等因素。OLJACA等經(jīng)過此法制備的資料0.2C放電比容量達167mAh/g,且10C大倍率下放電比容量達137mAh/g。
紅外、微波等新式焙燒辦法
紅外、微波等新式電磁加熱相對于傳統(tǒng)電阻加熱,可大大縮短高溫焙燒時刻一起可一步制備碳包覆的復(fù)合正極資料。
HSIEH等選用新式紅外加熱焙燒技能制備了三元資料,首先將鎳鈷錳鋰乙酸鹽加水混合均勻,然后參加必定濃度的葡萄糖溶液,真空枯燥得到的粉末在紅外箱中350℃焙燒1h,然后在900℃(N2氣氛下)焙燒3h,一步制得碳包覆的333復(fù)合正極資料,SEM顯現(xiàn)該資料粒徑在500nm左右,有細微聚會,X射線衍射(XRD)譜圖顯現(xiàn)該資料具有杰出的層狀構(gòu)造;在2.8~4.5V電壓范圍內(nèi),1C放電50圈,容量堅持率高達94%,首圈放電比容量達170mAh/g(0.1C),5C為75mAh/g,大倍率功能有待改進。
HSIEH等還測驗中頻感應(yīng)燒結(jié)技能,選用200℃/min升溫速率,在較短的時刻內(nèi)(900℃,3h)制備了粒徑均勻散布在300~600nm的333資料,該資料循環(huán)功能優(yōu)良,但大倍率充放電功能有待完善。
鋰電池廠商從以上信息看到,固相法雖技術(shù)簡略,但資料描摹、粒徑等難以操控;共沉積法經(jīng)過操控溫度、拌和速度、pH值等可制備粒徑散布窄、振實密度高級電化學(xué)功能優(yōu)良的三元資料,可是共沉積法需求過濾、洗刷等工序,發(fā)生很多工業(yè)廢水;溶膠凝膠法、噴霧熱解法和模板法得到的資料元素化學(xué)計量比準確可控、顆粒小且分散性好,資料電池功能優(yōu)良,但這些辦法制備本錢高、技術(shù)雜亂。
sol-gel環(huán)境污染大,噴霧熱解廢氣需求回收處理,新式優(yōu)良便宜的模板劑的制備有待開發(fā);新式紅外和中頻加熱技能可縮短高溫焙燒時刻,但升溫、降溫速率難不易操控,且資料倍率功能有待改進。比如噴霧熱解、模板法、sol-gel等如能進一步優(yōu)化組成技術(shù),選用便宜質(zhì)料,有望完成工業(yè)化大規(guī)劃使用。