钴酸锂合成方法有哪些?
钴酸锂电池的钴酸锂化学式为LiCo02,是一种无机化合物,一般使用作锂离子电池的正电极材料。合成方法有:冷冻干燥法,超声波处理,改进的燃烧合成法,声化学合成,沉淀和陈化过程,水热合成法,有机金属先驱物法。
1、冷冻干燥法(freeze-dring)。
将金属盐水溶液喷雾到低温有机液体中,使液。
滴进行瞬时冷冻,形成冰盐共存的小固粒,然后在低温低压下使固粒中的溶剂(永)升华形成无水盐,再热分解制得粉末。
这种方法能制得组成均匀,反应性和烧结性良好的微粉。
2、声化学:利用超声波加速化学反应,提高反应速率的一门新兴交叉学科。
声化学的原理:超声波对液相反应体系有着显著的机械作用(如振荡作用等),可以加快物质分散、乳化、传热和传质等过程,在一定程度上可以促进化学反应。
3、先驱物法
先驱物法是为解决高温固相反应法中产物的组成均匀性和反应物的传质散所发展起来的节能的合成方法。
其基本思路:先通过准确的分子设计合成出具有预期组分、结构和化学性质的先驱物,再在软环境下对先驱物进行处理,进而得到预期的材料。
先驱物的特点和局限性:混合的均一化程度高;阳离子的摩尔比准确;反应温度低。
不适用的情况:两种反应物在水中溶解度相差很大;生成物不是以相同的速度产生结晶;常生成过饱和溶液。
4、机械化学
机械化学是机械加工和化学反应在分子水平的结合,在化学反应水平中主要是指通过剪切、磨擦、冲击、挤压等手段,对固体、液体等凝聚态物质施加机械能,诱导其结构及物理化学性质发生变化,并诱发化学反应。与普通热化学反应不同,机械化学反应的动力是机械能而非热能,因而反应无须高温、高压等苛刻条件即可完成。
LiCo02在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的锂离子二次电池正极材料(钻酸锂)的液相合成工艺,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液为溶剂,锂盐、钻盐分别溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液经过加热,浓缩形成凝胶,生成的凝胶体再进行加热分解,然后在高温下煅烧,将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钻酸锂粉。
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