回收1.鎳鈷電池類:鈷酸鋰、鈷粉、三元材料、鎳鈷錳酸鋰、四氧化三鈷、氧化鈷、氧化亞鈷、碳酸鈷、電池正負(fù)極、鋁鈷紙、A\B品電池、鋁殼電芯、廢舊鋰電池、18650電池、廢鎳氫鎳鎘電池、廢鎳粉、鎳塊、梅花鎳、泡沫鎳、儲氫合金粉、鎳渣、電池連接片、亞鎳粉、鎳帶、氧化鎳、青片
例如在鈷酸鋰材料中摻入Mn和Ni等金屬元素,其中Mn能夠提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,而Mn元素本身不參與電化學(xué)反應(yīng)。Ni的加入一方面提高了材料的穩(wěn)定性,另一方面,二價Ni和四價Ni反應(yīng)還能提高材料的容量,但是由于二價Ni的離子半徑與鋰離子接近,因此很容易發(fā)生陽離子混排,造成循環(huán)性能下降。
提高鈷酸鋰電池的充電電壓可以提高電池的體積能量密度,因此開發(fā)下一代更高電壓的鈷酸鋰材料已經(jīng)成為科研界及企業(yè)共同關(guān)注的熱點。
目前,鈷酸鋰電池充電截止電壓已經(jīng)從1991年早商業(yè)化時的4.20V逐漸提升至4.45V(vs Li/Li+),體積能量密度已經(jīng)超過700Wh/L。
然而隨著充電電壓的提高,鈷酸鋰材料會逐漸出現(xiàn)不可逆結(jié)構(gòu)相變、表界面穩(wěn)定性下降、安全性能下降等問題,限制了其實際應(yīng)用。
鈷酸鋰電池的制備,主要技術(shù)表現(xiàn)在鋰粉的制造上:鈷酸鋰電池使用液相合成工藝,將鋰鹽、鈷鹽分別溶解在聚乙烯醇和聚乙二醇溶液中,混合后的溶液經(jīng)加熱濃縮成凝膠,凝膠體在高溫下煅燒形成的粉體碾磨過篩即得到鈷酸鋰粉。
鈷酸鋰電池的應(yīng)用:鈷酸鋰電池因具有容易合成、電壓平臺高、比能量適中,特別是循環(huán)性能,而成為鋰離子電池的主流。但是鈷儲量的不足和制備中對其毒性與過充的克服,加大了鈷酸鋰電池的成本,因而鈷酸鋰的市場一般定位于便攜式設(shè)備而不適用于大型動力。
鈷酸鋰電池是電化學(xué)性能的鋰電池,容量衰減率小于0.05%,放電比容量大于135mAh/g,電池性能穩(wěn)定,一致性好,另外,在工藝上容易合成,安全性能好。鈷酸鋰電池的工作溫度為-20~55℃。
1、鈷的價格高,僅產(chǎn)于非洲的一部分地區(qū),有地域紛爭及價格變動的風(fēng)險;2、LiCoO2的巖鹽性結(jié)構(gòu),可去除的鋰僅為原來比例的大約50%,就是說,過充時基本結(jié)構(gòu)會發(fā)生破壞,失去可逆充放電循環(huán),這使得鈷酸鋰電池存在過充安全隱患,需要附加電路保護(hù)板;3、熱穩(wěn)定性和毒性指標(biāo)不夠理想,對策較為復(fù)雜
在著力部署原始創(chuàng)新的同時,不斷加大對產(chǎn)業(yè)化技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)品化開發(fā)的支持。
建議完善對鋰電池及其核心材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)支持政策,支持屬地企業(yè)加大技術(shù)開發(fā)投入、構(gòu)建技術(shù)優(yōu)勢,擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模,提高綜合競爭力和市場話語權(quán)。
強化以支撐屬地新能源材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新,培育以屬地骨干企業(yè)為主體的研發(fā)平臺與創(chuàng)新能力,使之成為區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新的核心,充分利用和協(xié)同屬地科技資源,打造的新能源材料創(chuàng)新高地和企業(yè)集群,做大新能源產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值規(guī)模
鈷酸鋰由于具有生產(chǎn)工藝簡單和電化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)勢,所以先實現(xiàn)商品化。代鈷酸鋰低壓實密度,
多有大約0.55個鋰離子能夠進(jìn)行可逆脫嵌,過多的鋰離子脫嵌,會造成材料的結(jié)構(gòu)相變、晶格失氧和電解液的氧化分解等,從而使用壽命短,從而被社會淘汰;
2000 年前后的高密度化合成工藝,通過對鈷酸鋰提高燒結(jié)溫度和增加燒結(jié)次數(shù), 合成出十幾微米以上的單晶一次晶粒,將鈷酸鋰電極的壓實密度提高到 4.0 g/cm3以上,第二代鈷酸鋰誕生,使其在小型電池市場的應(yīng)用被人們更加重視