煅燒時間 三元材料燒失率
在一定范圍內,煅燒時間對材料容量、比表面積、振實密度、pH的影響不太明顯,但對材料表面鋰殘留量和產品單晶顆粒大小影響較大。
燒失率是指物質經過某些反應后損失的質量與之前的質量的比值。本書中的燒失率指物料經過窯爐煅燒后損失的質量與物料進入煅燒爐之前質量的比值,得到的百分數就是本文所述的燒失率。由式(1)和式(2)可以計算出三元材料燒成反應過程的理論燒失率,見表1。從表中可以看出,采用碳酸鋰為鋰源時,三元材料燒失率約為25%,采用氫氧化鋰為鋰源時,三元材料燒失率約為28%。這部分質量的損失主要是廢氣的產生造成的。從化學反應式(1)和化學反應式(2)可以看出,三元材料煅燒過程中,吸收了一定量的氧氣參加反應,同時也排出了大量的氣體,鋰源不同時,排出的廢氣不同。用碳酸鋰為鋰源時,廢氣是二氧化碳和水蒸氣;用氫氧化鋰為鋰源時,廢氣主要是水蒸氣。
M(OH)2+0.5L12C03+0.2502=LiM02+0.5C02 ↑ +H20 ↑ (1)
M(OH)2+LiOH . H20+0.2502-LiM02+2.5H20 ↑ (2)
部分三元材料的理論燒失率
困為前驅體和鋰源一般都含有一定量的水分,且不同工藝采用的鋰化配比不一樣,一般情況下是鋰源稍多,所以從反應方程式計算的燒失率一般都比實際生產過程中的燒失率偏低。我們將前驅體和鋰源混合后的材料進行差熱分析,得到的結果都高于理論燒失率。表2中數據為NCM523的理論計算結果和DSC測試結果對比。
NCM523燒失率的理論計算結果和DSC測試結果對比


