液相合成法制备锂电池锰酸锂材料

锂电池正极材料锰酸锂制备方法可分为固相合成法和液相合成法。下面主要介绍的是液相合成法中的乳化干燥法和Pechini法。

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乳化干燥法是一种制备均匀分散金属氧化物前驱体的好方法。其是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成均匀的乳液,从乳液中析出固体。用该方法制备的材料颗粒粒度小、分布均匀.Seungtaek[14]等将硝酸锂和硝酸锰溶于水,混合12 h,逐滴加入85℃的乳化剂和煤油的混合物中,不停搅拌,直至生成乳胶状物,将乳状物在300℃下燃烧15min,然后在不同温度下煅烧24 h。XRD测试表明,在不同的温度下均能得到单相尖晶石型锰酸锂材料,充放电测试得到,在优化条件下合成的样品初始放电容量为120 mA。 锂电池图片Pechini法是基于金属离子与有机酸形成螯合物,然后酯化进一步聚合形成固态高聚体制得前驱体,最后焙烧前驱体得到产品,即将有机化合物或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶等过程发生固化,然后进行热处理。

Liu等采用Pechin法将柠檬酸在乙二醇中以1∶4的物质的量比溶解,再将硝酸盐以化学计量比加入到该溶液中进行螯合,在140℃酯化,然后进行聚合反应,干燥去除多余的乙二醇,最后将聚合物前驱体在空气中焙烧得到锰酸锂细粉。所制备的锰酸锂初始比容量可达135 mAh/g,前l0次比容量保持率为94%。

制备锂电池正极材料锰酸锂的液相合成法,具有反应温度较低,且产物结构稳定性良好,粒度分布较均匀等优点。

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