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钴酸锂怎么做?
钴酸锂主要用来生产锂离子二次电池正极材料。钴酸锂生产工艺并不复杂,目前主流生产工艺为低热固相反应法和液相合成两种。
低热固相反应法制备工艺的主要特点是采用高纯度、高反应活性的四氧化三钴纳米粉体为原料,与碳酸锂进行二阶段固相合成二次锂离子电池正极材料钴酸锂。
液相合成工艺采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEC)水溶液为溶剂,锂盐、钴盐分别溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液经过加热,浓缩形成凝胶,生成的凝胶体再进行加热分解,然后在高温下煅烧,将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钴酸锂粉。
为什么钴酸锂是正极材料?
钴酸锂(LCO)一直是高端移动设备锂电池的主流正极材料。受到苹果IPhone和IPad的强劲需求拉动,LCO的最近几年的年产量一直稳步增加仍然高居正极材料头把交椅,并且这种格局在未来数年之内很难改变。LCO从1990年产业化至今一直在发展,直到今天仍然在改进完善,堪称锂电池材料发展史上的最经典案例。苹果对锂电池发展的最大贡献就是充分发掘了LCO的高压潜力,给了LCO过时论取代论的“专家”们一记响亮的耳光!
从最开始的高压实L C O ( 压实4 . 1 , 全电4.1V,145mAh/g容量),发展到IPhone4上的第一代高压LCO(4.2V全电,155mAh/g容量),到应用在IPhone5上第二代高压LCO(4.3V全电,超过1 6 5mA h / g容量),以及正在开发完善中的第三代高压LCO体系(4.4V全电,接近175mAh/g容量)。虽然充电上限电压每次仅仅提高了0.1V,但背后需要的技术积累和进步,却很少有国内正极材料厂家具备。
钴酸锂电池放电电压?
放电电压为2V-4,.2V。
以锂片作为负极,也就是俗称的半电池,可以2-4.2V,也可以2.5V-4.2V,基本上3V以下就不贡献容量了。
钴酸锂和锰酸锂的满电电压都是4.2V,实际上这两种锂电池的极片成分都是互相包含的,叫法上区分主要因为含有成分所占比例大而已。在电池性能和安全性上这两种电池有很大区别,锰酸锂相对稳定安全性好,钴酸锂活泼放电倍率高。
钴酸锂电池优缺点?
一、钴酸锂离子电池的优势:
钴酸锂离子电池是电化学性能优越的锂离子电池,容量衰减率小于0.05%,首次放电比容量大于135mAh/g,电池性能稳定,一致性好,另外,在工艺上容易合成,安全性能好。钴酸锂离子电池的工作温度为-20~55℃。
二、钴酸锂离子电池的不足:
1、钴的价格高,仅产于非洲的一部分地区,有地域纷争及价格变动的风险;2、LiCoO2的岩盐性结构,可去除的锂仅为原来比例的大约50%,就是说,过充时基本结构会发生破坏,失去可逆充放电循环,这使得钴酸锂离子电池存在过充安全隐患,要附加电路保护板;3、热稳定性和毒性指标不够理想,对策较为复杂。
三、钴酸锂离子电池的制备,重要技术表现在锂粉的制造上:钴酸锂离子电池使用液相合成工艺,将锂盐、钴盐分别溶解在聚乙烯醇和聚乙二醇溶液中,混合后的溶液经加热浓缩成凝胶,凝胶体在高温下煅烧形成的粉体碾磨过筛即得到钴酸锂粉。
四、钴酸锂离子电池的应用:钴酸锂离子电池因具有容易合成、电压平台高、比能量适中,特别是循环性能优越,而成为锂离子电池的主流。但是钴储量的不足和制备中对其毒性与过充的克服,加大了钴酸锂离子电池的成本,因而钴酸锂的市场一般定位于便携式设备而不适用于大型动力。
4、电解液桶里压力低于0.01Mpa时或压不出电解液时,说需向电解液桶内补充氮气,充氮气压力为不超过0.2Mpa(注气时间一般在7-10S),如图3,左边压力表显示。电解液用完后切换SP快速接头时必须先用DMC清洗干净快速接头,再用无水酒精清洗后烘干或晾干。
5、班次转换前,须把缓存罐内的所有阀门关闭,密封保存;当缓存罐内的电解检验不合格时,需排空罐内的电解液,用专用容器盛放排出的电解液,用碱中和处理。
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