正極材料之氧化鋁
正極材料氧化鋁指的是在鋰離子電池正極材料中應(yīng)用的氧化鋁,它在提升電池性能方面發(fā)揮著重要作用,以下是相關(guān)介紹:
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1. 作用機理:
- 減少電極腐蝕:在正極材料表面形成包覆層,減少電極材料與電解液中酸性物質(zhì)的接觸,降低電極被氫氟酸腐蝕,減少酸堿副反應(yīng),從而提高正極材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
- 抑制金屬溶解:例如在錳酸鋰材料中,添加氧化鋁可以顯著減小材料與電解液中氫氟酸的接觸面積,控制錳的溶解度,減輕氫氟酸對電極材料的侵蝕影響,提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,改善電極的容量衰減問題。
- 提高熱穩(wěn)定性:對于高鎳材料,添加氧化鋁可以降低材料的表面活性,提高材料的熱穩(wěn)定性,保障電池在高溫環(huán)境下的安全運行。
2. 制備方法:
- 液相混合煅燒法:將鋁酸酯類偶聯(lián)劑與正極材料通過液相混合后,置于含氧氣氛下進行煅燒,可得到具有均勻、致密、納米厚度的氧化鋁包覆層且界面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的正極材料。
- 氣相法:合成的高純氧化鋁粉末可用于正極材料包覆,比如一種氣相法納米氧化鋁Aluna-100HF,在鋰離子電池正極材料混合后,會包裹正極材料表面,形成均勻致密的氧化鋁包覆層,增加電池的容量保持率和壽命。
3. 應(yīng)用優(yōu)勢:
- 資源豐富、價格便宜:氧化鋁在自然界中儲量豐富,這使得其在大規(guī)模應(yīng)用于鋰離子電池正極材料時,成本相對較低,有利于降低電池的整體成本。
- 性能提升顯著:能夠有效改善正極材料的電化學(xué)性能,如提高放電倍率性能、循環(huán)穩(wěn)定性等,使電池具有更好的性能表現(xiàn)。
- 安全性能好:通過對正極材料的包覆處理,可以減少電池在使用過程中的安全隱患,提高電池的安全性。
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