影响材料比表面积的因素主要有三元材料的粒度分布
核心提示:三元材料的比表面积主要影响电池制备过程中的正极材料调浆过程,大比表面积材料容易吸水,需要控制调浆环境水分,不然产生浆料黏度大、分散不易、颗粒团聚快、过筛易堵住筛网、涂布颗粒多等问题。
【锂电世界】 三元材料的比表面积主要影响电池制备过程中的正极材料调浆过程,大比表面积材料容易吸水,需要控制调浆环境水分,不然产生浆料黏度大、分散不易、颗粒团聚快、过筛易堵住筛网、涂布颗粒多等问题。
影响材料比表面积的因素主要有三元材料的粒度分布以及一次单晶大小。
(1)粒度分布
三元材料粒度分布对材料比表面积的影响可以从表1中看出。表1所示为不同粒度分布的NCM523及其对应的比表面值,两类产品。从中可以看出,产品l和产品2的一次单晶大小基本一致,二次球的形貌也基本相同。从表1中可以看出,产品1和产品2的D10、D50、D90、Dmax都很接近,唯一不同的是Dmin,产品1为0.77um,产品24.17um
。且产品l小于3um的颗粒占比为2.96%,这点粒度分布上的差别,使产品1的比表面积几乎是产品2的一倍。
影响材料比表面积的因素主要有三元材料的粒度分布以及一次单晶大小。
(1)粒度分布
三元材料粒度分布对材料比表面积的影响可以从表1中看出。表1所示为不同粒度分布的NCM523及其对应的比表面值,两类产品。从中可以看出,产品l和产品2的一次单晶大小基本一致,二次球的形貌也基本相同。从表1中可以看出,产品1和产品2的D10、D50、D90、Dmax都很接近,唯一不同的是Dmin,产品1为0.77um,产品24.17um
。且产品l小于3um的颗粒占比为2.96%,这点粒度分布上的差别,使产品1的比表面积几乎是产品2的一倍。
三元材料粒度分布的控制方法为:①严格控制前驱体的粒度分布;②严格控制三元材料成品粉碎和分级工序的工艺参数。
(2) -次单晶
有些三元材料的粒度分布基本相同,但比表面积却有差异,这时需要查看三元材料的单晶大小是否有差异,因为单晶大小的不同也会引起三元材料比表面积的不同。三元材料一次单晶大小对材料比表面积的影响可以从表2中看出。表2为不同单晶大小、相同粒度分布的两个样品对应的比表面值。两个样品从图中可以看出,样品1的单晶大于3岬,最大的有l0um左右;而样品2的单晶只有500nm左右。对照表2可以看出,单晶大的产品比表面积要小。产品单晶大小主要和产品的煅烧温度有关。
(3)水洗
因成品的杂质含量如硫酸根、表面游离锂等超标,有的厂家需要在三元材料成品煅烧后多加一个水洗工序,以去除这些超标的杂质。但水洗烘干后的三元材料比表面积会比未水洗时上升很多,为25个NCM523样品水洗前的比表面积和水洗后的比表面积,从中可以看出,水洗前NCM523样品的比表面积都在0.2~0.4m2·g-l之间,但样品水洗之后,比表面积变大很多,但变大的数据无规律可循。
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