富鋰錳基材料是一種具有高比容量和高工作電壓特性的新型正極材料,但該材料存在較高的不可逆容量和低電子導(dǎo)電率。因此,它的高倍率充放電性能不理想。由于富鋰相材料的特殊放電機(jī)制,首圈效率較低,嚴(yán)重妨礙了其實際應(yīng)用。因此需要通過優(yōu)化合成工藝等方法來改善富鋰錳基正極材料的電化學(xué)性能。
研究人員在合成路線上采用納米砂磨、噴霧干燥、高溫煅燒的工藝來制備目標(biāo)產(chǎn)物,通過探究砂磨時間、煅燒溫度對材料各項性能的影響發(fā)現(xiàn),砂磨60min得到的顆粒粒徑最小(D50=235nm) 。當(dāng)煅燒溫度為900C時,獲得最高的電化學(xué)數(shù)據(jù),即223. 4mAh●g1的首圈放電比容量。因此確定砂磨時間60min,煅燒溫度900°C是最佳的合成工藝參數(shù)。
采用濕法研磨制備納米粉體是目前最有效且最合乎經(jīng)濟(jì)效益的方法,它避免了化學(xué)法制備納米粉體的高成本,也避免了機(jī)械干法研磨難以達(dá)到納米級粉體的不足。砂磨機(jī)屬于濕法超細(xì)研磨設(shè)備,由于研磨腔狹窄,撥桿間隙小,研磨能量密集,配合高性能的冷卻系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng),可實現(xiàn)物料連續(xù)加工、連續(xù)出料,生產(chǎn)效率極高,是目前物料適應(yīng)性最廣、效率最高的研磨設(shè)備。
相較于之前被行業(yè)大規(guī)模使用的球磨機(jī)以及攪拌磨機(jī)而言,砂磨機(jī)的優(yōu)勢主要有以下五個:
第一,砂磨機(jī)所研磨材料粒徑更小,粒徑分布更均勻。納米砂磨機(jī)研磨得到的材料粒徑可達(dá)納米級,而傳統(tǒng)球磨機(jī)研磨得到的產(chǎn)品粒徑只能達(dá)到微米級。
第二,砂磨機(jī)的結(jié)構(gòu)以及操作相較于球磨機(jī)而言都比較簡單。
第三,砂磨機(jī)的能量利用率比球磨機(jī)高出許多。
第四,砂磨機(jī)通過改變結(jié)構(gòu)以及研磨原理,大大降低了其運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪音和振動,對環(huán)境更加友好。
第五,因為砂磨機(jī)對磨料的分散效果比球磨機(jī)出色,所以產(chǎn)量也比傳統(tǒng)球磨機(jī)高很多,并且可以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。









