一,、高性能正極材料包覆方法
1,、濕法工藝
溶膠凝膠包覆
這種方法利用金屬醇鹽等前驅(qū)體在水或有機(jī)溶劑中的水解和縮聚反應(yīng)形成凝膠。對(duì)于正極材料包覆而言,,它可以在材料表面形成一層均勻的包覆層,。在一些含鋰正極材料的包覆中,通過(guò)溶膠凝膠法可以將金屬氧化物包覆層均勻地覆蓋在正極顆粒表面,。
水熱/溶劑熱包覆
此工藝在高溫高壓的水溶液或有機(jī)溶劑環(huán)境下進(jìn)行,。在封閉的容器中,反應(yīng)物分子間的相互作用增強(qiáng),,形成的包覆層為納米級(jí)且均勻,,還能控制包覆層的化學(xué)計(jì)量,。像在鎳鈷錳酸鋰正極材料的包覆中,,可以得到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的包覆層,。但它難加工,前體鹽昂貴且產(chǎn)率低,。
2,、干涂工藝
干涂法操作相對(duì)簡(jiǎn)單,可能是較為可行的方法,。不過(guò),,它很難在整個(gè)正極材料上獲得均勻的包覆層。在進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)時(shí),,干涂法得到的包覆層往往存在厚度不均勻的情況,,影響正極材料的性能。
3,、氣相化學(xué)過(guò)程
化學(xué)氣相沉積
在一定溫度下,,反應(yīng)物在襯底材料上分解并沉積。CVD能生產(chǎn)出低孔隙率,、均勻且薄的包覆層,。在對(duì)一些高能量密度的正極材料進(jìn)行包覆時(shí),CVD包覆層可以有效防止電解液侵蝕,。但設(shè)備昂貴且操作復(fù)雜,。、
原子層沉積
它能形成原子級(jí)厚度的包覆層,,可精確控制厚度,,質(zhì)量高且均勻。但產(chǎn)率低,、加工時(shí)間長(zhǎng),、前體成本高且工藝復(fù)雜。
二,、工藝優(yōu)化
1,、提高均勻性
為了獲得均勻的包覆層,可以采用改進(jìn)的噴霧干燥技術(shù),。在濕法工藝中的溶膠凝膠包覆中,,通過(guò)對(duì)噴霧干燥設(shè)備的參數(shù)優(yōu)化,可以使包覆液在正極顆粒上均勻分布并形成均勻的包覆層,。
2,、提升包覆層穩(wěn)定性
在工藝優(yōu)化中,應(yīng)考慮包覆層與正極材料之間的化學(xué)鍵合,。通過(guò)表面改性,,使正極材料表面具有特定的官能團(tuán)與包覆層材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),增強(qiáng)二者之間的結(jié)合力,,在充放電循環(huán)過(guò)程中保持包覆層的穩(wěn)定性,。
3,、降低成本與提高產(chǎn)率
對(duì)于昂貴的工藝,可以探索新的反應(yīng)體系以降低前體材料的成本,。同時(shí),,在大規(guī)模生產(chǎn)中,優(yōu)化設(shè)備布局和生產(chǎn)流程可以提高產(chǎn)率,,采用連續(xù)化的生產(chǎn)工藝代替間歇式生產(chǎn),,從而提高整體的生產(chǎn)效率并降低成本。
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