鋰電池正極材料燒成用匣缽材料性能的研究
發(fā)布時間:2021-01-09 16:26
以莫來石(3~1、≤1 mm)、堇青石(3~1、≤1 mm)、鎂鋁尖晶石(3~1、≤1 mm)、高嶺土(≤0.088mm)、廣西白泥(≤0.088 mm)、滑石(≤0.088 mm)和α-Al2O3(≤0.088 mm)為主要原料,糊精為結(jié)合劑,在實驗室制備了用于鋰電池正極材料燒成用的匣缽材料。采用相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)及SEM對試樣進行性能檢測和結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明:匣缽材料的損毀主要為熔渣的溶蝕和滲透損毀,鋰電池正極材料與匣缽材料中的莫來石和堇青石組分發(fā)生反應(yīng)生成低熔點的Li Al O2相,同時滲透到試樣組織結(jié)構(gòu)中的Li2O和CoO反應(yīng)生成Li CoO2,產(chǎn)生體積膨脹導(dǎo)致?lián)p毀;以堇青石(3~1 mm)和莫來石(≤1 mm)為骨料的試樣具有最佳的物理性能和較優(yōu)的抗鋰電池正極材料侵蝕的性能。
【文章來源】:耐火材料. 2020,54(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
試樣的燒后線變化率
圖2示出了燒后試樣的常溫耐壓強度和常溫抗折強度。由圖2發(fā)現(xiàn),燒后試樣的常溫耐壓強度和常溫抗折強度表現(xiàn)出了類似的變化規(guī)律,試樣S3的強度最大。試樣S3是以堇青石(3~1 mm)和莫來石(≤1mm)為骨料的,在燒成過程中3~1 mm的骨料起到了框架作用,且堇青石的熱膨脹系數(shù)小,不會在燒成過程中在骨料與基質(zhì)間產(chǎn)生膨脹裂隙等結(jié)構(gòu)缺陷;同時,試樣在燒成過程中有微量的收縮(0.05%),≤1mm中等尺寸的顆粒在連接粗顆粒和細(xì)顆粒方面起著重要作用,從而形成良好的粒度分布,并提供一定的強度。莫來石屬正交晶系,有著良好的力學(xué)性能,且熱膨脹系數(shù)接近堇青石的,以莫來石(≤1 mm)為中顆粒的試樣S3燒后具有較為致密的顯微結(jié)構(gòu)(見圖3),且骨料間存在MA結(jié)合相。
試樣S3是以堇青石(3~1 mm)和莫來石(≤1mm)為骨料的,在燒成過程中3~1 mm的骨料起到了框架作用,且堇青石的熱膨脹系數(shù)小,不會在燒成過程中在骨料與基質(zhì)間產(chǎn)生膨脹裂隙等結(jié)構(gòu)缺陷;同時,試樣在燒成過程中有微量的收縮(0.05%),≤1mm中等尺寸的顆粒在連接粗顆粒和細(xì)顆粒方面起著重要作用,從而形成良好的粒度分布,并提供一定的強度。莫來石屬正交晶系,有著良好的力學(xué)性能,且熱膨脹系數(shù)接近堇青石的,以莫來石(≤1 mm)為中顆粒的試樣S3燒后具有較為致密的顯微結(jié)構(gòu)(見圖3),且骨料間存在MA結(jié)合相。從Facestage計算不同溫度下堇青石、莫來石、鎂鋁尖晶石骨料液相的生成量的圖4可得,在1 400℃時堇青石生成量較多,鎂鋁尖晶石與莫來石較少。試樣S3力學(xué)強度較高可能是因為在此溫度下生成適量液相,有助于試樣內(nèi)部離子的遷移,以及晶粒的生長與發(fā)育,促進了頸部燒結(jié),增強了試樣內(nèi)部顆粒-顆粒、顆粒-基質(zhì)之間的結(jié)合。過低的液相量對燒結(jié)促進作用不明顯,而過高的液相量會在晶粒之間沉積,影響晶粒發(fā)育且不利于內(nèi)部結(jié)合。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]添加劑在鎂鋁尖晶石原料合成中的作用[J]. 顧強,文鈺斌,陳曉雨,劉新紅,賈全利. 耐火材料. 2017(06)
[2]以不同粒度煤矸石-氫氧化鋁預(yù)燒顆粒制備莫來石[J]. 董偉霞,顧幸勇,包啟富,楊靜威. 耐火材料. 2017(05)
[3]鋰電池發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用研究[J]. 郎豐饒. 統(tǒng)計與管理. 2015(08)
[4]廢舊磷酸鐵鋰電池回收研究進展[J]. 鄭瑩,劉禹,董超,吳慧敏,劉建文. 電源技術(shù). 2014(06)
[5]LiCoO2合成過程對鎂鋁尖晶石陶瓷侵蝕的研究[J]. 黃宏,黃朝暉,房明浩,劉艷改,姜斌. 硅酸鹽通報. 2011(03)
[6]中國耐火材料行業(yè)的發(fā)展與資源、能源和環(huán)境[J]. 李紅霞. 耐火材料. 2010(06)
[7]鋰電池發(fā)展簡史[J]. 黃彥瑜. 物理. 2007(08)
[8]剛玉莫來石薄壁型匣缽的研制[J]. 孫戎,王忠,周青. 陶瓷科學(xué)與藝術(shù). 2004(01)
[9]堇青石-莫來石質(zhì)匣缽的研制[J]. 任建軍. 陶瓷工程. 1998(06)
[10]陶瓷匣缽傳熱過程的計算機模擬[J]. 宋耑. 硅酸鹽學(xué)報. 1984(03)
碩士論文
[1]鋰離子電池正極材料匣缽的應(yīng)用研究[D]. 劉波.齊魯工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:2967005
【文章來源】:耐火材料. 2020,54(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
試樣的燒后線變化率
圖2示出了燒后試樣的常溫耐壓強度和常溫抗折強度。由圖2發(fā)現(xiàn),燒后試樣的常溫耐壓強度和常溫抗折強度表現(xiàn)出了類似的變化規(guī)律,試樣S3的強度最大。試樣S3是以堇青石(3~1 mm)和莫來石(≤1mm)為骨料的,在燒成過程中3~1 mm的骨料起到了框架作用,且堇青石的熱膨脹系數(shù)小,不會在燒成過程中在骨料與基質(zhì)間產(chǎn)生膨脹裂隙等結(jié)構(gòu)缺陷;同時,試樣在燒成過程中有微量的收縮(0.05%),≤1mm中等尺寸的顆粒在連接粗顆粒和細(xì)顆粒方面起著重要作用,從而形成良好的粒度分布,并提供一定的強度。莫來石屬正交晶系,有著良好的力學(xué)性能,且熱膨脹系數(shù)接近堇青石的,以莫來石(≤1 mm)為中顆粒的試樣S3燒后具有較為致密的顯微結(jié)構(gòu)(見圖3),且骨料間存在MA結(jié)合相。
試樣S3是以堇青石(3~1 mm)和莫來石(≤1mm)為骨料的,在燒成過程中3~1 mm的骨料起到了框架作用,且堇青石的熱膨脹系數(shù)小,不會在燒成過程中在骨料與基質(zhì)間產(chǎn)生膨脹裂隙等結(jié)構(gòu)缺陷;同時,試樣在燒成過程中有微量的收縮(0.05%),≤1mm中等尺寸的顆粒在連接粗顆粒和細(xì)顆粒方面起著重要作用,從而形成良好的粒度分布,并提供一定的強度。莫來石屬正交晶系,有著良好的力學(xué)性能,且熱膨脹系數(shù)接近堇青石的,以莫來石(≤1 mm)為中顆粒的試樣S3燒后具有較為致密的顯微結(jié)構(gòu)(見圖3),且骨料間存在MA結(jié)合相。從Facestage計算不同溫度下堇青石、莫來石、鎂鋁尖晶石骨料液相的生成量的圖4可得,在1 400℃時堇青石生成量較多,鎂鋁尖晶石與莫來石較少。試樣S3力學(xué)強度較高可能是因為在此溫度下生成適量液相,有助于試樣內(nèi)部離子的遷移,以及晶粒的生長與發(fā)育,促進了頸部燒結(jié),增強了試樣內(nèi)部顆粒-顆粒、顆粒-基質(zhì)之間的結(jié)合。過低的液相量對燒結(jié)促進作用不明顯,而過高的液相量會在晶粒之間沉積,影響晶粒發(fā)育且不利于內(nèi)部結(jié)合。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]添加劑在鎂鋁尖晶石原料合成中的作用[J]. 顧強,文鈺斌,陳曉雨,劉新紅,賈全利. 耐火材料. 2017(06)
[2]以不同粒度煤矸石-氫氧化鋁預(yù)燒顆粒制備莫來石[J]. 董偉霞,顧幸勇,包啟富,楊靜威. 耐火材料. 2017(05)
[3]鋰電池發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用研究[J]. 郎豐饒. 統(tǒng)計與管理. 2015(08)
[4]廢舊磷酸鐵鋰電池回收研究進展[J]. 鄭瑩,劉禹,董超,吳慧敏,劉建文. 電源技術(shù). 2014(06)
[5]LiCoO2合成過程對鎂鋁尖晶石陶瓷侵蝕的研究[J]. 黃宏,黃朝暉,房明浩,劉艷改,姜斌. 硅酸鹽通報. 2011(03)
[6]中國耐火材料行業(yè)的發(fā)展與資源、能源和環(huán)境[J]. 李紅霞. 耐火材料. 2010(06)
[7]鋰電池發(fā)展簡史[J]. 黃彥瑜. 物理. 2007(08)
[8]剛玉莫來石薄壁型匣缽的研制[J]. 孫戎,王忠,周青. 陶瓷科學(xué)與藝術(shù). 2004(01)
[9]堇青石-莫來石質(zhì)匣缽的研制[J]. 任建軍. 陶瓷工程. 1998(06)
[10]陶瓷匣缽傳熱過程的計算機模擬[J]. 宋耑. 硅酸鹽學(xué)報. 1984(03)
碩士論文
[1]鋰離子電池正極材料匣缽的應(yīng)用研究[D]. 劉波.齊魯工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:2967005
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2967005.html
最近更新
教材專著