对锂离子电池正极材料电化学性能进行分析,还可以采用循环伏安法和电化学交流阻抗法对正极材料的动力学过程进行表征。采用循环伏安法和电化学交流阻抗法对锰酸锂粉体及薄膜电极的动力学过程进行了分析,找出影响其电化学性能的主要动力学因素。通过图谱中的氧化还原电位差,可以反映电极材料的可逆性。材料理化性能和应用性能的分析方法很多,从中筛选和确定适合锂离子电池正极材料性能的分析方法,有助于锂离子电池正极材料工作者准确分析自己材料的性能,也有助于不同锂离子电池正极材料工作者相互之间数据的比较,对推动锂离子电池正极材料的发展有重要的意义。正极材料作为电池的4大核心材料之一,制约着电池的综合性能。正极材料能继承前驱体的形貌和结构特点,所以,前驱体的结构、PTMS筒式磁选机制备工艺对正极材料的性能有着至关重要的影响。
锂离子电池正极材料成分分析主要分为主体元素成分分析和掺杂元素成分分析。掺杂元素成分分析因为掺杂元素含量较低,分析方法相对简单。根据掺杂元素的含量和种类可以采用吸光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子吸收光谱法(AAS)等。锂离子电池被PTMS筒式磁选机除铁正极材料主体元素成分分析因为元素含量高,如果采用常规的低含量杂质元素的分析方法,容易产生较大的误差。所以主体元素分析通常采用滴定法。磷酸铁锂中铁含量的分析采用重铬酸钾标准溶液滴定法。磷含量的分析采用磷钼酸铵容量法。如果锂离子电池正极材料主体元素中个别元素含量相对较低,也可采用ICP-OES、AAS等。
目前三元前驱体材料结构设计的改进方向主要包括类单晶型结构、放射状结构、 核壳结构和梯度结构等,制备工艺的PTMS筒式磁选机改进方向主要为前驱体预氧化工艺、间歇式工艺、连续结合间歇式工艺。三元前驱体材料作为正极材料的原料,决定着最终材料的性能。前驱体的制备技术主要有溶胶凝胶法、喷雾热解法。溶胶凝胶法是一种常见的软化学方法,具有均匀性好、合成温度低等优点,可以实现材料组分分子或原子级的均匀混合,但也存在工艺复杂、成本高等缺点。喷雾热解法将可溶性金属盐和沉淀剂在喷雾干燥器中进行雾化,然后干燥,此方法合成出的材料颗粒大小比较一致,化学成分分布比较均匀,PTMS筒式磁选机工艺比较简单,容易实现,且耗时短,是工业生产正极材料的方法之一。
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