鋰離子正極材料是鋰離子電池構(gòu)成材料中最重要的部分，直接影響鋰離子電池的性能，占有較大的比例（正負(fù)極材料的質(zhì)量比為3:1-4:1）常見的鋰電池正極材料有鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等。

1、鈷酸鋰是成熟的鋰離子電池正極材料，但是該材料中鈷元素毒性大，價(jià)格較貴，大大限制了其廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。目前鈷酸鋰材料電池主要應(yīng)用于數(shù)碼電池中。

2、鎳酸鋰雖然價(jià)格低廉且來源廣泛但是熱穩(wěn)定性差，存在較大的安全隱患。目前應(yīng)用受到很大的局限性。

3、錳酸鋰其熱穩(wěn)定性能比鈷酸鋰和鎳酸鋰好，耐過沖，電壓高、安全性好、價(jià)格低廉。但是在高溫循環(huán)過程中，由于錳的溶解和電解液的分解容易導(dǎo)致衰減。

4、磷酸鐵鋰原料豐富、價(jià)格低廉、對環(huán)境友好。正極材料燒結(jié)設(shè)備耐酸堿導(dǎo)靜電涂料具有較好的循環(huán)性能和高安全性，先在電動車上得到應(yīng)用。

5、三元材料是受到鈷酸鋰的金屬元素?fù)诫s改性的啟發(fā)。結(jié)合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰的優(yōu)點(diǎn)，形成了三元共溶體，可以充分發(fā)揮三個(gè)組員的作用，在動力型電池市場占據(jù)了重要地位。

鋰離子電池正極材料的工業(yè)化合成主要采用高溫固相法，其生產(chǎn)工藝流程大致為：原料準(zhǔn)備(如鐵鹽、磷酸鹽)—稱重計(jì)量—配料—混合—干燥—燒結(jié)—粉碎分級—合批—除鐵—包裝。高溫固相燒結(jié)合成工藝其核心關(guān)鍵設(shè)備是燒結(jié)窯爐-隧道窯。

  燒結(jié)窯爐多為推板窯和輥道窯，屬于連續(xù)式加熱燒結(jié)，其組成為金屬外殼內(nèi)襯輕質(zhì)保溫材料和耐火材料，燒結(jié)溫度在600-1200℃，屬于低溫?zé)Y(jié)，多采用電加熱（電阻絲加熱和硅碳棒）加熱。窯爐為階段性溫度段，包括預(yù)熱段、升溫段、恒溫段和降溫段。窯爐上連接著氣氛管道和抽氣管道，用于補(bǔ)充窯爐新鮮空氣和排除燒結(jié)過程中的廢氣物。

鋰離子電池在加熱燒制過程中，會發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，有大量的水汽、膠氣和酸堿根離子等廢棄物排放。對窯爐和排氣管道存在著嚴(yán)重的腐蝕。另外窯爐作為正極材料燒結(jié)的高溫設(shè)備，其安全性和節(jié)能性對于產(chǎn)品質(zhì)量和效率至關(guān)重要。

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