如何优化锂电池正极材料的粒度分布?
1. 优化材料形貌:将三元材料形貌制备成类似钴酸锂的大单晶,可以提高其压实密度。
2. 调整粒度分布:确保粒度分布合理,避免粒度分布过窄或过宽,导致压实密度下降。通过混合不同粒度分布的产品可以达到提高压实密度的目的。
3. 使用D50粒度相近的材料,如果D10、D90、Dmin、Dmax存在差异,也会导致压实密度不同。合适的粒度分布可以提高材料的压实密度。
4. 控制极板工艺:在极板生产过程中,使用导电性良好的导电剂,减少导电剂的用量。在浆料调整过程中,将导电剂和粘结剂分散均匀,可以提高压实密度。
5. 避免过压:过压会导致电池容量下降、循环性能变差、内阻增大,因此需要控制极片的压实密度,避免过高。
6. 考虑孔隙率:电极的孔隙率是决定电极吸液量和吸液速率的重要指标,直接影响电池的性能。合适的孔隙率可以保证电解液的渗透,从而保证电池的性能。
7. 选择合适的粒度分布宽度:粒度分布宽度越大,整体粒径越大,锂离子电池的能量密度越低。适当降低整体粒径可以有效提高电极的能量密度。
8. 使用激光粒度仪进行测试:正极材料的粒径通常使用激光粒度仪进行测量,以D50作为平均粒径,这有助于优化锂电池的能量容量和供电性能。
9. 考虑倍率性能和高压固体材料:对于要求高倍率性能的材料,D50 设计得较小,以缩短Li+固相在正极颗粒内部扩散的距离。对于高压固体材料,D50 相对较大,并采用双峰方式,充分填充小颗粒和大颗粒之间的空隙,以达到最致密的填充效果。
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