Li-Ni-Co-Mn-H2O 系热力学分析及LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 复合氧化物的湿法合成

摘要

cqvip:本文构建的Li-Ni(Co,Mn)-H2O系电位pH图从热力学角度表明,在25~250℃温度范围和0.01~1.00活度范围内,LiNiO2,LiCoO2和LiMnO2可以稳定存在于水溶液中。在Li-Ni-Co-Mn-H2O系电位pH图中,同时出现了LiNiO2、LiCoO2和LiMnO2氧化物(即Li-Ni-Co-Mn复合氧化物)的优势区,并且该共沉淀优势区随温度的升高向低pH方向扩大,表明在水溶液中合成Li-Ni-Co-Mn复合氧化物是可能的。在此基础上,本文通过实验采用湿法过程合成了LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)正极材料,证明了上述理论的可行性。合成的锂化前驱体和NCM523材料均继承了氢氧化物前驱体的球形形貌,同时所得NCM523材料具有良好的六方α-NaFeO2型晶体结构。在电位pH图指导下,湿法合成工艺将一定程度上成为三元正极材料极具前景的制备方法之一。