鋰離子電池三元材料工藝應(yīng)用
鋰離子電池不同pH值下反應(yīng)出產(chǎn)品的SEM圖pH值過(guò)高或者過(guò)低引起的前驅(qū)體粒度分布、二次球體形貌和單晶形貌的差別,導(dǎo)致了振實(shí)密度的差別。圖7-16中三種產(chǎn)品的振實(shí)密度pH值過(guò)高(a、b)、 不同pH值下反應(yīng)出產(chǎn)品的振實(shí)密度還有一種情況是,在反應(yīng)過(guò)程中pH值控制不穩(wěn)定,即pH上下波動(dòng)。pH值的波動(dòng)會(huì)造成前驅(qū)體粒度的波動(dòng),
(a)為監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程中不同時(shí)間點(diǎn)的反應(yīng)pH值,
(b)為對(duì)應(yīng)時(shí)間反應(yīng)釜中漿料的D.漿料粒度變化要滯后于pH值變化,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到15h時(shí),反應(yīng)pH值比設(shè)定值偏高很多,到反應(yīng)進(jìn)行到16h時(shí),漿料的粒度分布變得很寬,這種情況會(huì)使前驅(qū)體粒度分布過(guò)寬,情況嚴(yán)重時(shí)能在材料的粒度分布圖上觀察到兩個(gè)峰值。從材料的SEM中也可以看出,產(chǎn)品中有大量的細(xì)小顆粒,這些細(xì)小顆粒是在pH值突然向上波動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的。
鋰離子電池三元材料——工藝技術(shù)及生產(chǎn)應(yīng)用若反應(yīng)pH值選擇合適,且在控制過(guò)程中保持pH值在規(guī)定的范圍內(nèi),則前驅(qū)體的粒度分布隨著反應(yīng)的進(jìn)行逐漸達(dá)到理想值,Drrun都隨時(shí)間的增加穩(wěn)定增大,特別是D。,。的穩(wěn)定增長(zhǎng),顯示了反應(yīng)漿料已經(jīng)沒(méi)有新的晶核生成,而是進(jìn)入晶粒長(zhǎng)大的階段。pH值合適時(shí)材料的粒度增長(zhǎng)趨勢(shì)不同組分前驅(qū)體的反應(yīng)控制由于鎳、鈷、錳三元素的沉淀pH值不同,故不同組分三元材料前驅(qū)體的最佳反應(yīng)pH值不同;而絡(luò)合劑主要的作用是絡(luò)合鎳和鈷,對(duì)錳的絡(luò)合要低2個(gè)數(shù)量級(jí),故不同組分三元材料前驅(qū)體的所需絡(luò)合劑濃度也不相同。當(dāng)前驅(qū)體的振實(shí)密度和粒度接近時(shí),不同組分前驅(qū)體的反應(yīng)pH和氨水濃度需要稍作調(diào)整。
度在2.2~2.3g' cm-3之間,粒度分布相近的前驅(qū)體所需要的氨水濃度和反應(yīng)pH值。可以看出,隨著前驅(qū)體鎳含量的增加,所需的氨水和反應(yīng)pH僮都相應(yīng)提高。不同組分前驅(qū)體的適宜氨水濃度和反應(yīng)pH所示為三元材料型號(hào)NCM111、NCM523、NCM701515前驅(qū)體在最佳pH值和氨水濃度下反應(yīng)10個(gè)批次產(chǎn)品的和振實(shí)密度離散度對(duì)比,產(chǎn)品粒度分布和振實(shí)密度都很接近。


