由于固相混合性差,原料的粒度及粒度分布对混合效果有很大的影响川,因此要求选用物理性能良好、纯度较高的原料。使用该法得到的产物颗粒比较粗,比表面积小,粒度分布宽,故需要多次研磨和焙烧。但这样会使颗粒形貌不规整,易吸附杂质,易形成团聚,对材料的充放电性能有很大影响。
低温固相合成法这种方法是在反应混合物中加入溶剂,充分研磨,并调成流变态,将其干燥后在较低的温度下锻烧。目前,使用该法得到的产物颗粒大小较均匀,形貌完整,吸附杂质少,但其可逆容量很低,这与它的晶体结构有关。低温LICoOZ与尖晶石结构相近,具有Fd3m对称,锉层中含钻原子数的6%,这样在充放电过程中,钻离子会阻碍锉离子的可逆脱嵌,大大影响材料的循环性能,故对低温合成的LICoO:再进行高温短时间处理是非常必要的。
改进的固相合成法为了解决高、低温固相反应存在的问题,人们采取多种方法改善和促进反应过程。用分散剂提高原料之间混合的均匀性,锻烧前压块可使混合物接触良好。在整个锻烧过程中转动反应器,使反应器内的反应物翻滚均匀。
这些措施改善了固相合成法固有的缺陷,使反应物充分接触,大大缩短了反应时间,对提高产物的均匀性起到一定的促进作用,使产物的电化学活性得到改善。但仍没有解决固体反应物混合均匀性差、界面扩散速度慢、能耗大、颗粒粗等问题,所制备的阴极材料的充放电循环性能也没有从根本上得到提高。
液相合成法与固相法相比,液相合成法可以利用生成前驱物,使反应物在液态下进行分子水平上的混合,这样热处理温度低、时间短、产物粒度细,且易团聚,易吸附杂质,直接影响产物的颗粒形貌及物理性能,最终导致LICoO:材料的充放电循环性能较差。
(责任编辑:王杰)
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