近幾十年來,隨著化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展,人們對化學(xué)電源的需求從量到質(zhì)都在不斷提升,尤其在動力和儲能等領(lǐng)域。目前,大部分的鋰電企業(yè)都是使用鈷酸鋰、層狀鋰鎳鈷錳氧材料和橄欖石型磷酸亞鐵鋰、尖晶石型錳酸鋰材料作為正極材料。由于車市場不斷擴大,對動力電池的需求量將進(jìn)一步增加。
在國內(nèi),鈷是一種相對比較貧乏的資源且價格昂貴,對環(huán)境不友好;磷酸亞鐵鋰電池的能量密度已經(jīng)快接近理論極限值了,很難再提高,無法實現(xiàn)我國2030的目標(biāo);而錳酸鋰電池在充放電過程中存在姜-泰勒效應(yīng)和高壓充放電下電解液的分解,使得容量衰減。針對上述的不足,研究員提供一種摻雜微量鎢元素的高壓鋰電池正極材料,其采用溶膠凝膠法進(jìn)行制備,具體步驟如下:
1.將可溶性鋰鹽、鎳鹽、錳鹽、六氯化鎢和草酸銨,按摩爾比為1.05∶0.5∶1.5﹙1-x﹚∶x∶3的用量混合溶解在去離子水中,配成混合溶液,其中x在0至0.01之間;
2.將所述混合溶液在50~80℃下不斷攪拌得到粘稠的濕凝膠,然后再將濕凝膠置于80~100℃的真空干燥箱中干燥得到干凝膠;
3.將所述的干凝膠快速轉(zhuǎn)移至馬弗爐中,在400~600℃下預(yù)燒結(jié)4~6h,得到預(yù)燒產(chǎn)物,冷卻至室溫下研磨,然后在700~1000℃下進(jìn)行二次燒結(jié)6~10h,冷卻至室溫,再研磨,最后得到摻雜微量鎢元素的高壓鋰電池正極材料LiNi0.5Mn1.5﹙1-x﹚WxO4。