NaFeO2型层状结构大小均匀无杂质相。固相法虽然操作简单易于工业化生产但是该法焙烧温度高时间长浪费能源混合均匀性差粒度和形貌难以控制材料电化学容量有限性能不稳定难以保证批次与批次间的一致性。此外当合成二元或更多元体系混合物时机械混合往往不能使多种反应物混合均勾难以得到符合化学计量比的纯净物容易引入NiO等杂质相导致晶体结构存在缺陷电化学性能不好。1234
2共沉淀法
共沉淀法制备正极材料的重点主要在前驱体的合成上可分为常规共沉淀法和改良型共沉淀法或控制结晶法。常规共沉淀法一般是将过渡金属元素元素的可溶性盐配制成混合溶液再往其中滴入沉淀剂得到无定形的NiCoMMAlM
等氢氧化物前驱体或碳酸盐前驱体。改良型共沉淀法则是加入氨水或碳酸氧铵等作络合剂通过控制pH值合成球形NiCoM前驱体。沉淀经反复沉降以及洗漆后干燥得到前驱体颗粒然后将处理后的前驱体与锂源按一定比例混合均匀最后将混合物进行高温煅烧制得目标产物。常规共沉淀法制备的材料容易团聚呈片状或多角形物理性能不好实用价值不大。而改良型共沉淀法制备的材料颗粒大小可控振实密度高流动性好电化学性能稳定重现性好但是离子利用率比较低。1234
谢娇娜等7采用碳酸盐共沉淀法合成材料前驱体然后与LiOHH2O混合在700800℃下进行煅烧后得到结构为αNaFeO2层状结构的球形正极材料LiNi08Co02xAlxO2x005、010和015。研究发现铝掺杂促进了烧结但掺杂过多会导致过度烧结和异形晶粒出现降低材料性能。HCao等8采用常规共沉淀法制备了LiNi08Co02xAlxO20≤x≤02正极材料。WMLiu9等对共沉淀方法进行了改进采用氢氧化钠为沉淀剂氨水为络合剂过硫酸钠为氧化剂得到蓝绿色前驱体Ni08Co015Al005OH2。周新东等10用二次沉淀法合成出正极材
f料镍钴铝氧的前驱体具体做法是先将镍钴过渡金属溶液与沉淀剂、络合剂混合进行沉淀合成二元氢氧化物二元氧氧化物沉淀经过过滤、洗漆再重新加入到反应釜中缓慢滴加铝盐溶液和沉淀剂进行二次沉淀合成目标产物的前驱体。最终合成成品材料的球型度高振实密度高达302gcm3且循环性能较好。伍斌4采用共沉淀法合成出球形前驱体后将前驱体750℃下预处理5h后再与锂源混合煅烧出正极材料制备出的材料性能良好。总的来说共沉淀法属于原子水平的混合具有合成温度低产物组分分布均匀、重现性好等优点目前已经有公司利用该方法对锂镍钴铝氧材料进行了工业化生产。
3溶胶凝胶法
溶胶凝胶法合成过程一般是将较低粘度的金r