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锂离子电池的正极活性材料可以在低温下生产

本站发布时间:2023-12-23 15:46:46

层状锂钴氧化物是锂离子电池的重要组成部分,已在300℃以下的温度下合成;时间短至30分钟

锂离子电池(LIB)是消费类电子和电动汽车中最常用的电池类型锂钴氧化物(LiCoO2)是用于手持式电子设备LIB方法的成分传统上,这种化合物的合成需要超过800°;可能需要10到20个小时才能完成

北海道大学和神户大学的一批研究人员,在北海道大学科学系Masaki Matsuiat教授的领导下,开发了一种合成钴酸锂的新方法,其温度低至300°;持续时间短至30分钟他们的研究成果发表在《无机化学》杂志上

Matsuie解释道:“氧化锂钴可以合成两种形式。”“一种是层状的Rocksalt结构,称为高温相,另一种是薄框架结构,称之为低温相。层状LiCoO2在锂离子电池中使用。”

以钴和二氢氧化锂为起始原料,加入钠或钾的氢氧化物添加剂,在不同条件下进行了一系列高精度实验,合成了LiCoO2层状晶体这个过程被称为“加氢工艺”。他们真的可以确定导致层状晶体形成的作用路径

“通过了解其作用途径,我们能够确定促进层状LiCoO2晶体生长的因素,”Matsuisaid“具体地说,在指定的分隔材料中加入分子量显著提高了产品的结晶度。”

该团队还测量了层状LiCoO2的电化学性质,表明它们仅略低于传统高温法合成的商用LiCoO<2

“这项工作是首次对层状LiCoO2在低温和常压下的热化学稳定性进行实验研究,”Matsui总结道“我们对这种流体流动过程的开发将使各种陶瓷生产过程中的能量消耗测量成为可能。我们下一步的工作将是在对这一作用途径理解不足的基础上对流体流动过程进行改进。”


来源:

Materials provided by
Hokkaido University.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Rannosuke Maeda, Ryo Nakanishi, Minoru Mizuhata, Masaki Matsui.
    Kinetically Enhanced Reaction Pathway to Form Highly Crystalline Layered LiCoO2 at Low Temperatures Below 300 °C. Inorganic Chemistry, 2023; DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c01704

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