煅烧时间 三元材料烧失率
在一定范围内,煅烧时间对材料容量、比表面积、振实密度、pH的影响不太明显,但对材料表面锂残留量和产品单晶颗粒大小影响较大。
烧失率是指物质经过某些反应后损失的质量与之前的质量的比值。本书中的烧失率指物料经过窑炉煅烧后损失的质量与物料进入煅烧炉之前质量的比值,得到的百分数就是本文所述的烧失率。由式(1)和式(2)可以计算出三元材料烧成反应过程的理论烧失率,见表1。从表中可以看出,采用碳酸锂为锂源时,三元材料烧失率约为25%,采用氢氧化锂为锂源时,三元材料烧失率约为28%。这部分质量的损失主要是废气的产生造成的。从化学反应式(1)和化学反应式(2)可以看出,三元材料煅烧过程中,吸收了一定量的氧气参加反应,同时也排出了大量的气体,锂源不同时,排出的废气不同。用碳酸锂为锂源时,废气是二氧化碳和水蒸气;用氢氧化锂为锂源时,废气主要是水蒸气。
M(OH)2+0.5L12C03+0.2502=LiM02+0.5C02 ↑ +H20 ↑ (1)
M(OH)2+LiOH . H20+0.2502-LiM02+2.5H20 ↑ (2)
部分三元材料的理论烧失率
困为前驱体和锂源一般都含有一定量的水分,且不同工艺采用的锂化配比不一样,一般情况下是锂源稍多,所以从反应方程式计算的烧失率一般都比实际生产过程中的烧失率偏低。我们将前驱体和锂源混合后的材料进行差热分析,得到的结果都高于理论烧失率。表2中数据为NCM523的理论计算结果和DSC测试结果对比。
NCM523烧失率的理论计算结果和DSC测试结果对比


