Литий-ионный аккумулятор (ЛИБ) используется в качестве накопителя энергии в портативной электронике с 1990 года.
Литий-ионный аккумулятор (ЛИБ) используется в качестве накопителя энергии в портативной электронике с 1990 года. В последнее время они широко известны как источники энергии для таких транспортных средств, как электромобили и гибридные электромобили. Как слоистый тип LiCoO2, LiNiO2, так и шпинельный тип LiMn2O4 являются наиболее важными катодными материалами из-за их высокого рабочего напряжения при 4 В (Mizushima, et.al, 1980, Guyomard, et.al, 1994). До сих пор LiCoO2 в основном использовался в качестве катодного материала коммерческих ЛИА. Однако у LiCoO2 и LiNiO2 есть проблема, связанная со снижением емкости из-за нестабильности процесса перезарядки. Кобальт также дорог и его ресурс недостаточен. Следовательно, катодный материал LiCoO2 не подходит в качестве ЛИА для электромобилей и электромобилей. С другой стороны, LiMn2O4 считается перспективным катодным материалом для ЛИА большого типа из-за его преимуществ, таких как низкая стоимость, нетоксичность и термическая стабильность (Pegeng и др., 2006). Было также известно, что тип заменителя Ni LiMn2O4 (LiNi0,5Mn1,5O4) проявлял перезаряжаемые свойства при напряжении около 5 В (Марковский и др., 2004 г., Идемото и др., 2004 г., Парк и др., 2004 г.). . LiNi0,5Mn1,5O4 широко известен как катодный материал с высокой удельной мощностью, который имеет активный потенциал при 5 В. Было обнаружено, что слоистый тип LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2 демонстрирует превосходные свойства катода с высоким потенциалом. Он имел перезаряжаемую емкость более 150 мАч/г при более высокой скорости и более умеренную термическую стабильность, но в ходе длительного процесса перезарядки наблюдалось значительное снижение емкости. В последнее время фосфатное соединение типа оливина отмечено в качестве альтернативного катодного материала. Ожидалось, что LiFePO4 и LiMnPO4 станут материалами следующего поколения для больших ЛИА из-за их низкой стоимости, экологичности, высокой термической стабильности и электрохимических характеристик. С другой стороны, анод оксидного типа, такой как шпинель Li4Ti5O12, ожидается в качестве кандидата на замену угольных анодов из-за большей безопасности. LIB, состоящий из катода LiFePO4 и анода Li4Ti5O12, обеспечивает высокую безопасность и длительный срок службы. Поэтому ожидается применение HEV или источника питания для выравнивания нагрузки при выработке ветровой и солнечной энергии. На данный момент нами разработан метод распылительного пиролиза в виде аэрозольного процесса для приготовления порошков LiFePO4 и Li4Ti5O12 для ЛИА. В этой главе были описаны обработка порошка и электрохимические свойства катодных материалов LiFePO4 и анодных материалов Li4Ti5O12 методом распылительного пиролиза.
Спрей-пиролиз представляет собой универсальный процесс порошкового синтеза неорганических и металлических материалов (Messing, et.al, 1993, Dubois, et.al, 1989, Pluym, et.al, 1993). Для создания тумана часто используется распылитель, такой как ультразвуковой (Ishizawa, et.al, 1985) или двухжидкостный сопла (Roy, et.al, 1977). Туман представляет собой капли, в которых неорганические соли или органические соединения металлов растворены в воде или органическом растворителе. Капли сушили и пиролизовывали с образованием порошков оксидов или металлов при повышенной температуре. Преимущества распылительного пиролиза заключаются в том, что возможен контроль размера частиц, их гранулометрического состава и морфологии. Кроме того, можно легко получить мелкие порошки с однородным составом, поскольку компонент исходного раствора содержится в тумане, получаемом из ультразвукового распылителя или двухжидкостного сопла. Каждый ион металла равномерно смешивался с каждым туманом. Каждый туман играет роль химического реактора на микроуровне. Срок изготовления был очень коротким (менее 1 минуты). В других процессах растворения, таких как гидротермальный, осаждение, гидролиз, оксидные порошки часто готовились в течение нескольких часов. Кроме того, такие процессы, как разделение, сушка и обжиг, должны выполняться после химической реакции в растворе. Порошки оксидов непрерывно получают без этих стадий при распылительном пиролизе. На данный момент сообщалось, что этот процесс эффективен в порошках многокомпонентных оксидов, таких как BaTiO3 (Ogihara, et.al, 1999) и порошках сплавов, таких как Ag-Pd (Iida, et.al, 2001).
В последнее время появился слоистый тип оксидов переходных металлов лития, таких как LiCoO2 (Ogihara, et.al, 1993), LiNiO2 (Ogihara, et.al, 1998), LiNi0,5Mn1,5O4 (Park, et.al, 2004), LiNi1/. Также были синтезированы 3Mn1/3Co1/3O2 (Park, et.al, 2004) и оксиды литий-переходных металлов шпинелевого типа, такие как LiMn2O4 (Aikiyo, et.al, 2001), которые используются в качестве катодных материалов для литий-ионных батарей. методом распылительного пиролиза. Было ясно, что эти катодные материалы, полученные в результате распылительного пиролиза, показали превосходные характеристики перезарядки. Это показало, что такие характеристики частиц, как однородная морфология частиц, узкое распределение по размерам и однородный химический состав, привели к более высокой перезаряжаемой емкости, более высокой эффективности, длительному сроку службы и более высокой термической стабильности.
Офис : +86-0769-82260562
IPv6 поддерживается сетью
русский 
English
français
Deutsch
русский
italiano
español
日本語
Polski
svenska
