鈷酸鋰基本信息:
中文別名:鈷酸鋰;鈷(III)酸鋰,一般用于鋰離子二次電池正極材料 ,液相合成工藝,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液為溶劑,鋰鹽、鈷鹽分別溶解在PVA或PE溶液中,混合后的溶液經(jīng)過加熱,濃縮形成凝膠,生成的凝膠體再進(jìn)行加熱分解,然后在高溫下煅燒,將燒成的粉體碾磨、過篩即得到鈷酸鋰粉。
鈷酸鋰的理化性質(zhì):
其外觀呈灰黑色粉末。在酸性溶液中是強(qiáng)氧化劑,能將CI-氧化為Cl2,將Mn2+氧化為MnO4-。在酸性溶液中的氧化還原電位比高鐵酸弱一些,但遠(yuǎn)高錳酸。
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鈷酸鋰的特點(diǎn):
1、電化學(xué)性能;
2、加工性能;
3、振實(shí)密度大, 有助于提高電池體積比容量;
4、產(chǎn)品性能穩(wěn)定, 一致性好5.有很大的毒性。
鈷酸鋰的用途:
主要用于制造手機(jī)和筆記本電腦及其它便攜式電子設(shè)備的鋰離子電池作正極材料。
鈷酸鋰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
1、名稱: 鈷酸鋰 分子式: LiCoO2 分子量: 97.882。
2、主要用途: 鋰離子電池。
3、外觀要求: 灰黑色粉末, 無(wú)結(jié)塊。
4、X射線衍射: 對(duì)照J(rèn)CDS標(biāo)準(zhǔn)( 16-427) , 無(wú)雜相存在5、包 裝: 鐵桶內(nèi)塑料袋包裝。
鈷酸鋰的干燥技術(shù):
鈷酸鋰材料的干燥過程傳統(tǒng)技術(shù)采用熱風(fēng)烘干技術(shù),但是其干燥周期長(zhǎng),效率低,干燥均勻性不好等問題,微波干燥技術(shù)的出現(xiàn)及時(shí)的解決了這個(gè)問題,其干燥時(shí)間極短,幾分鐘就可完成干燥過程,干燥均勻性好,用電節(jié)能環(huán)保。
鈷酸鋰電池的特點(diǎn):
1、名稱: 鈷酸鋰 分子式: LiCoO2 分子量: 97.88;
2、主要用途: 鋰離子電池;
3、外觀要求: 灰黑色粉末, 無(wú)結(jié)塊;
4、X射線衍射: 對(duì)照J(rèn)CDS標(biāo)準(zhǔn)( 16-427) , 無(wú)雜相存在;
5、包 裝: 鐵桶內(nèi)塑料袋包裝 6、化學(xué)成分與物化性能指標(biāo)
鈷酸鋰結(jié)構(gòu):
陰有分層結(jié)構(gòu)。在放電期間,鋰離子從陽(yáng)極移動(dòng)到陰極; 充電時(shí)流量從陰極流向陽(yáng)極。鈷酸鋰的缺點(diǎn)是壽命相對(duì)較短,熱穩(wěn)定性低和負(fù)載能力有限(比功率)。像其他鈷混合鋰離子電池一樣,鈷酸鋰采用石墨陽(yáng)極,其循環(huán)壽命主要受到固體電解質(zhì)界面(SEI)的限制,主要表現(xiàn)在SEI膜的逐漸增厚,和快速充電或者低溫充電過程的陽(yáng)極鍍鋰問題。較新的材料體系增加了鎳,錳和/或鋁以提高壽命,負(fù)載能力和降低成本。
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鈷酸鋰的生產(chǎn)方法:
鈷酸鋰的化學(xué)式為L(zhǎng)iCoO2,可簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)CO,用化學(xué)術(shù)語(yǔ)來說,其實(shí)就是鋰和鈷的復(fù)合氧化物,工業(yè)上一般是將鈷的氧化物(主要是Co3O4)和碳酸鋰高速分散后,采用兩段式高溫固相燒結(jié)得到:
四氧化三鈷的熔點(diǎn)為895℃,碳酸鋰熔點(diǎn)為723℃,所以工業(yè)上LCO的正式燒成溫度一般在900℃以上(實(shí)際燒成工藝溫度可高達(dá)1050℃),原料以熔融態(tài)進(jìn)行反應(yīng),生長(zhǎng)成5~20微米的單晶材料,涉及的化學(xué)反應(yīng)如下:
原料三氧化四鈷中1/3的鈷是二價(jià)的Co2+,2/3的鈷是三價(jià)的Co3+,而在終產(chǎn)物L(fēng)CO中的鈷全部是+3價(jià)的Co3+,所以整個(gè)LCO合成反應(yīng)是耗氧的(將Co2+氧化為Co3+),通過簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)量關(guān)系計(jì)算可以得知,每生產(chǎn)一噸的LCO,大約需要27公斤的氧氣,同時(shí)排出225公斤的二氧化碳,反應(yīng)前后固體物料的失重約為16.5%。因此在實(shí)際生產(chǎn)中,一般使用空氣即可
鈷粉回收、鈷粉是硬質(zhì)合金的主要原料之一,國(guó)內(nèi)外的需求量逐年增加。隨著硬質(zhì)合金工業(yè)的發(fā)展,硬質(zhì)合金用鈷粉有3種發(fā)展趨勢(shì):超細(xì)鈷粉、納米WC-Co 粉末、球形鈷粉。
這對(duì)原料鈷粉的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格,不僅對(duì)鈷粉的化學(xué)成分提出了更高的要求,而且對(duì)鈷粉的物理性能如粒度、粒度分布、晶體形貌等也提出了嚴(yán)格的要求。
要求粒度越來越細(xì)(粒度一般小于1.5μm),形貌為球形或類球形,粒度分布為正態(tài)分布。硬質(zhì)合金用鈷粉要求具有高的純度,這是因?yàn)?,一方面,純鈷?duì)碳化鎢能夠完全浸潤(rùn),對(duì)碳化鎢的把持力很高,從而提高硬質(zhì)合金的強(qiáng)度。
另一方面,當(dāng)鈷粉中存在其他雜質(zhì),例如鉛、硅、鈣硫時(shí),在合金燒結(jié)過程中將會(huì)影響合金的顯微結(jié)構(gòu)和性能。硬質(zhì)合金生產(chǎn)要經(jīng)過混合、加壓和燒結(jié)過程,這些過程會(huì)產(chǎn)生機(jī)械流動(dòng)、塑性流動(dòng)和熱擴(kuò)散現(xiàn)象。研究表明,因減少WC 的晶粒尺寸而使碳化硅相晶粒接觸數(shù),可以通過粒度分布均勻且呈球形的鈷粉在機(jī)械混合和塑性流動(dòng)中達(dá)到高度均勻分布來消除,從而制得具有較大硬度和韌性的合金
鈷粉回收,鈷粉是世界的金屬,鈷粉是用于超硬合金材料(如硬質(zhì)合金和人造金剛石工具)的關(guān)鍵原料之一,其性能決定了超硬合金材料的粘結(jié)性能、強(qiáng)度和韌性,對(duì)超硬合金材料的使用性能至關(guān)重要。
鈷粉回收,鈷粉主要用途:
廣泛用于航空、航天、電器、機(jī)械制造、化學(xué)和陶瓷工業(yè)。鈷基合金或含鈷合金鋼用作燃汽輪機(jī)的葉片、葉輪、導(dǎo)管、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火發(fā)動(dòng)機(jī)、的部件和化工設(shè)備中各種高負(fù)荷的耐熱部件以及原子能工業(yè)的重要金屬材料。鈷作為粉末冶金中的粘結(jié)劑能硬質(zhì)合金有一定的韌性。磁性合金是現(xiàn)代化電子和機(jī)電工業(yè)中不可缺少的材料,用來制造聲、光、電和磁等器材的各種元件。鈷也是磁性合金的重要組成部分。在化學(xué)工業(yè)中,鈷除用于高溫合金和防腐合金外,還用于有色玻璃、顏料、琺瑯及催化劑、干燥劑等。
鋰電正極材料中,LCO具有真密度和壓實(shí)密度,這使其在對(duì)電池體積有苛刻要求的電池領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)得天厚。另外,LCO也比現(xiàn)在盛行的三元材料具有更好的循環(huán)性能、低溫性能、倍率性能等。
LCO材料的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì):所有鋰電正極材料中,LCO具有真密度(5.1g/cm3)和壓實(shí)密度(~4.3 g/cm3),這使其在對(duì)電池體積有苛刻要求的電池領(lǐng)域應(yīng)用優(yōu)勢(shì)得天厚。另外,LCO比現(xiàn)有的三元材料具有更好的循環(huán)性能、低溫性能、倍率性能等,至今在一些3C電池、低溫高倍率電池用正極材料方面仍然是非鈷莫屬
其次就是安全性,大容量LCO電池的安全性不容樂觀,特別是在滿電擠壓、過熱或過充電條件,LCO電池一般毫不猶豫地會(huì)以爆炸的方式體現(xiàn)自己的個(gè)性。LCO在爆炸方面的偏好似乎是不容妥協(xié)的,即使負(fù)極采用了高安全的鈦酸鋰的“鈷鈦”電池,其在過充和擠壓下同樣會(huì)發(fā)生猛烈爆炸。
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