如何提高三元材料安全性?

三元材料一般是指以鎳鈷錳酸鋰為正極的材料,其雖然有較高的能量密度,但很容易著火,熱分解溫度為200°C,這給相關的電器設備帶來了較大安全隱患。那麼鋰電池企業應如何提高三元材料安全性?

首先,從三元材料本身來講:

1、進行陶瓷氧化鋁的包覆,Al2O3通過形成Al-O-F和Al-F層可以消耗電池體系中的HF,充電電壓可以提高到4.5V;

2、將鎳含量控制在合理範圍(811當然比622更不穩定);

3、進行摻雜其他金屬元素(Al,Mg,Ti,Zr),以提高材料的結構穩定性,熱穩定性以及迴圈的穩定性等。

鋰電池圖片

其次,在電池體系中其他材料的配合也非常講究:

1、電解液中加入高沸點和閃點的阻燃添加劑,如有機磷,氟代磷酸酯系列;

2、陶瓷隔離膜的選擇,提高隔膜基材和塗層的厚度,使用新型的耐高溫收縮率低的無紡布材料等。

上面的方法都能在一定程度上改善三元材料的安全性。那麼,三元材料應如何製備呢?

化學共沉澱法:一般是把化學原料以溶液狀態混合,並向溶液中加入適當的沉澱劑,使溶液中已經混合均勻的各個組分按化學計量比共沉澱出來,或者在溶液中先反應沉澱出一種中間產物,再把它煆燒分解製備出微細粉料。

化學共沉澱法又分為直接化學共沉澱法和間接化學共沉澱法。

直接化學共沉澱法:將Li、Ni、Co、Mn的鹽同時共沉澱,過濾洗滌乾燥後再進行高溫焙燒。

間接化學共沉澱法:先合成Ni、Co、Mn三元混合共沉澱,然後再過濾洗滌乾燥後,與鋰鹽混合燒結;或者在生成Ni、Co、Mn三元混合共沉澱後不經過過濾而是將包含鋰鹽和混合共沉澱的溶液蒸發或冷凍乾燥,然後再對乾燥物進行高溫焙燒。

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