锂电池正极材料锰酸锂的制备方法介绍
来源:宝鄂实业
2019-11-17 22:51
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锂电池正极材料锰酸锂的开发与制备。锰酸锂是一种使用历史悠久的锂电池材料,其安全性高,特别是抗过充性强,是其主要优点。锰酸锂的缺点是长期循环稳定性、高温循环稳定性和储存性能差。预测未来锂电池正极材料中锰酸锂的比例将继续上升。
锂电池用锰酸锂正极材料的发展现状
锂电池市场的竞争正在升温。负极材料作为锂电池的关键材料,是众多巨头的主战场。与三元材料前的磷酸铁锂相比,锰酸锂性能稳定,价格低廉,近年来一直在稳步增长。
近年来,我国锰酸锂产量逐年增加,其在阴极材料中的比例也在不断增加。锰酸锂是较早研究的锂电池正极材料之一,具有价格低廉、安全性好、抗过充性好、易合成等优点。它是最有前途的电力锂负极材料之一。
根据我国锂电池正极材料细分产品结构,钴酸锂在我国市场份额较大,占50.16%。二是三元材料,市场占有率22.80%。锰酸锂排名第三,市场份额为19.84%。磷酸铁锂排名第四,市场份额为6.84%。
在锂电池材料中,锰酸锂一直处于尴尬的地位。在应用方面,锰酸锂在3C领域的应用不如“正极材料之父”钴酸锂广泛。在安全性方面,锰酸锂不如磷酸铁锂,安全性能突出,循环寿命高。在能量密度方面,锰酸锂不像今天的三元材料那样受欢迎。由于锰酸锂的性能不突出,且长期市场占有率不高,其关注度一直不高。
锂电池正极材料锰酸锂的制备方法
1. 高温固相法。基本工艺流程为:混合→焙烧→研磨→筛选→成品。
2. 熔融浸渍。采用固相法制备尖晶石型锰酸锂是一种较好的方法,可以获得具有良好电化学性能的阳极材料。
3.微波合成。它在材料合成中的应用与传统的高温固相法有明显的不同。该方法可用于制备具有优良电化学性能的材料,缩短了反应时间。
水热合成。采用水热法合成了锂电池正极材料LiMn2O4。晶体结构稳定,晶体状态均匀。因此,合成的材料具有良好的物理和电化学性能。
5. 共同沉淀。结果表明,与固相反应相比,共沉淀法制备的锂电池材料具有电化学容量大、循环寿命长、工艺简单、操作简单、反应速度快等优点。
6. 溶胶-凝胶法。LiMn2O4实际上是共沉淀法的一个分支,具有良好的物理和电化学性能,但由于成本高,不利于工业化生产。
结论:在三元锂电池材料价格昂贵的背景下,锰酸锂阳极具有性价比高的特点。从长远来看,在高能量密度发展的趋势、原材料的崛起、下游补贴的下降等多重压力下,锰酸锂阳极还能有自己的空间吗?这是一个需要研究人员和工业资本共同思考的问题。