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噴霧干燥在鋰電正極材料磷酸鐵鋰的應用

更新時間:2021-07-09      點擊次數:2056
   噴霧干燥設備是干燥領域發展快、應用范圍廣的一種形式,適用于溶液、乳濁液和可泵送的的懸浮液等液體原料生成粉狀、顆粒狀或塊狀固體產品。被干燥物料熱敏性、粘度、流動性等不同的干燥特性,和產品的顆粒大小、粒度分布、殘留水份含量、堆積密度、顆粒形狀等不同的質量要求,決定了采用不同的霧化器、氣流運動方式和干燥室的結構形式。
  噴霧干燥在鋰電正極材料磷酸鐵鋰的應用
  鋰電池主要由正極材料、負極材料、電解質、隔膜組成。正極材料在成本及性能上都制約鋰離子電池的發展,因而正極材料的研究與開發是推動鋰離子電池技術更新的關鍵。目前國內正極材料主要有鈷酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰及三元材料。其中磷酸鐵鋰具有安全性好,循環壽命長,熱穩定性好,原材料來源廣泛,價格便宜的優點,但振實密度低和低溫導電性差。
  磷酸鐵鋰/C正極材料的簡單制備過程:取LiOH和FePO4加入球磨罐加入純凈水,球磨之后加入一定量的碳源,球墨3h后取出漿料打入噴霧干燥機中進行噴霧干燥。在一定的進出口溫度下(進200-250℃,出口溫度<100℃)進行噴霧干燥。物料干燥后放在氣氛爐先進行低溫煅燒2h,在高溫煅燒6h后得到LiFePO4/C正極材料。
  實驗表明,噴霧干燥步驟,賦予了燒結前的前驅體材料很好的球形度,粒徑在20-20微米。在噴霧干燥條件下,材料的化學組分比較均勻。在煅燒時球形顆粒之間并沒有發生固相變化,LiFePO4/C的晶粒生產被限制在一個球形顆粒之間,因此可以得到小的LiFePO4/C晶粒,而細小的晶粒對LiFePO4/C的電性能有利。

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