锂电池正负极材料

[ 发表时间:2025-05-20 阅读次数:0次 ]

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产品介绍

锂电池正负极材料是以特定晶体结构(如正极材料的层状氧化物、橄榄石结构,负极材料的石墨层状结构或硅基复合材料)为基础,通过元素掺杂、表面包覆、纳米结构设计等工艺优化性能的功能化材料。其制备以锂源(碳酸锂、氢氧化锂)、金属化合物(钴、镍、锰、铁、磷等)或碳源(石墨矿、硬碳 / 软碳前驱体)为原料,经物理破碎、化学合成(如高温固相法、溶胶 - 凝胶法、水热合成)、纳米复合等工艺制得,具备明确的晶体结构、高离子 / 电子传导率、稳定的循环性能及良好的分散性等特性。广泛应用于动力电池(新能源汽车)、消费电子电池、储能电池等领域,是决定锂电池能量密度、循环寿命、安全性的核心组分。

生产工艺

正极材料典型流程
锂源 / 金属化合物采购 - 前驱体制备(如共沉淀法合成 NCM/NCA 前驱体) - 高温固相合成(与锂源混合焙烧) - 粉碎分散 - 表面改性(包覆 Al₂O₃、LiPO₃等) - 分级筛分 - 干燥除水 - 电化学性能检测 - 包装入库。


负极材料典型流程
石墨矿 / 碳源采购 - 粗破碎 - 磨矿提纯(如石墨浮选) - 包覆改性(沥青 / 树脂包覆) - 石墨化退火 - 气流粉碎 - 粒度分级 - 表面修饰(硅基材料需纳米复合) - 磁选除杂 - 性能测试 - 包装入库。

筛分目的

根据锂电池不同应用场景(如动力电池要求高能量密度、储能电池要求长循环寿命)及极片涂布工艺(浆料流变性、涂覆均匀性)对正负极材料粒度的严格要求,通过筛分工艺实现:


  1. 粒度精准分级:去除粗大颗粒(避免刺破隔膜引发短路)及细粉(减少界面阻抗与浆料沉降),确保粒度分布(D50、D10、D90)符合设计标准(如正极材料 D50 通常控制在 5-20μm,负极石墨 D50 控制在 10-30μm)。

  2. 杂质剔除:分离生产过程中混入的金属碎屑、未反应前驱体等异物,提升材料纯净度。

  3. 性能一致性:保证批次间粒度均一性,优化极片压实密度与离子传输效率,从而提升电池的充放电倍率、循环稳定性及能量密度,降低因材料粒径不均导致的容量衰减与安全隐患。

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