镍钴锰酸锂是
锂离子电池的关键三元正极材料,化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2。拥有比单元正极材料更高的
比容量和更低的成本。
钴酸锂是应用最广的电池材料之一,但钴资源日益匮乏,价格昂贵,且
钴酸锂电池在使用过程中存在安全隐患。
镍钴
锰酸锂以相对廉价的镍和锰取代了钴酸锂中三分之二以上的钴,成本方面优势非常明显,和其他锂离子电池正极材料锰酸锂、
磷酸亚铁锂相比,镍钴锰酸锂材料和钴酸锂在
电化学性能和加工性能方面非常接近,使得镍钴锰酸锂材料成为新的电池材料而逐渐取代钴酸锂,成为新一代锂离子电池材料的宠儿。
以下数据来自国内以废旧电池为原料定向循环制备镍钴锰酸锂的
佛山市邦普循环科技有限公司
(9)首次可逆效率(%)﹥88.
(1)高
能量密度,
理论容量达到280 mAh/g,产品实际容量超过150 mAh/g;
(3)电压平台高,在2.5-4.3/4.4V电压范围
内循环稳定可靠;
镍钴锰酸锂的制备方法主要采用
高温固相合成法,
共沉淀法。主要采用
锰化合物、镍化合物及
钴酸锂和
氢氧化锂作为原料,通过水热反应,得到锂、锰、钴、镍结合良好的前体,再对前体补充配入锂
源并研磨得到前躯体,经过煅烧制备得到镍钴锰酸锂。随着全球资源的日益紧张及环境的压力,电池材料必须走
定线循环之路。邦普循环科技有限公司成功发明了一种以废旧
锂离子电池定向循环镍钴锰酸锂的方法。其主要特点是:将废旧锂离子电池经过拆解、分选、粉碎、筛分等预处理后,再采用高温除
粘结剂、
氢氧化钠除铝等工艺,采用硫酸和
双氧水体系浸出、P204萃取
除杂,得纯净的镍、钴、锰溶液,配入适当的
硫酸锰、
硫酸镍或
硫酸钴,调节镍、钴、锰元素的
摩尔比;随后采用
碳酸铵调节
PH值,形成镍钴锰
碳酸盐前躯体,接着配入适当
碳酸锂,高温烧结合成镍钴锰酸锂。该方法
工艺流程简单,原料价格低,产品附加值高。为废旧电池资源化利用产业及镍钴锰酸锂的生产提供了一条全新的途径。
应用前景:由于镍
钴锰酸锂是在钴酸锂基础上经过改进而成具有较高安全性的正极材料,自提出以来,其凭借容量高、
热稳定性能好、充放电压宽等优良的电化学性能而受到广泛关注,被视为下一代锂离子电池正极材料的理想之选。镍钴锰酸锂在
层状结构中以Ni和Mn取代部分Co,减少了钴的用量,降低了成本,而且提高了能量密度,已在动力型圆柱锂离子电池中得到广泛应用。