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电池级氢氧化锂是锂电池材料选择的原因

编辑:广州松柏化工有限公司时间:2022-04-19

  随着国内部分相关企业推进高镍原料行业发展规划,也将推动锂盐供应商扩大氢氧化锂生产。三元锂电池原料前驱体的煅烧通常采用碳酸锂或氢氧化锂作为原料。但对于含镍量高的三元材料,要求烧结温度不超过800℃。以碳酸锂为原料,烧结温度过低会导致分解不完全,碱性过强,对湿度的敏感性增强,影响电池性能。因此,高镍含量的三元材料必须使用氢氧化锂作为原料:氢氧化锂的熔点低于碳酸锂,初次放电容量达到172 mAh/g,此外,它还具有更好的振实密度和更高的倍率充放电性能。

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  电池级氢氧化锂是锂电池材料选择的原因

  1.高镍三元材料的烧结温度不宜过高,否则会影响倍率性能。

  高镍含量三元材料的制备需要合适的烧结温度。烧结温度升高,原料结晶度会增加,晶粒尺寸增大,比表面积降低,不利于锂离子在充放电过程中的脱嵌。此外,过高的烧结温度还会导致锂镍混合放电,无法按照要求的化学计量比煅烧镍含量高的层状原料,导致锂离子扩散容量和比容量下降。另外,如果温度过高,Ni3+会再次转化为Ni2+,Ni2+的增加也会损害循环性能。

  2.与碳酸锂相比,氢氧化锂的熔点明显较低,可以降低原料的烧结温度,优化电化学性能。

  碳酸锂的熔点是720℃,而一水氢氧化锂的熔点只有471℃。在烧结过程中,熔融的氢氧化锂可以与三元前驱体更均匀、更充分地混合,从而减少表面锂残留,提高原料的放电比容量。使用氢氧化锂和降低烧结温度也可以减少阳离子的混合放电,提高循环可靠性。相比之下,碳酸锂的烧结温度往往需要达到900℃以上才能得到性能稳定的原料,不能作为高镍三元材料的锂源。

  长期来看,目前优质的氢氧化锂供应商在生产调度和项目建设进度上还不能满足下游对氢氧化锂的需求增量。2021年起,全球成熟优质氢氧化锂一线产量将供不应求,或催化氢氧化锂价格先涨。


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