三元正极材料性能取决于制备方法,采用共沉淀法制备,通过表面活性剂、超声振动和机械搅拌协同作用,后将制备的片状前驱体与碳酸锂通过高温退火,生长成三元层状结构,是目前采用的一种新型的三元正极材料合成工艺。
制备三元正极材料的主要方法中,固相法、共沉淀法和溶胶凝胶法都需要通过高温烧结数小时,耗能大,制备工艺复杂。微波加热是在电磁场中材料产生介质损耗而引起的体加热,加热速度快且均匀,合成的材料往往也具有更的结构和性能,是一种非常有潜力的合成正极材料的方式。
苏玉长等人将锂源与计量比的前驱体混合后置于微波炉中,抽真空并通入氧气,通过控制微波功率以实现不同速率的升温,加热到750℃后烧结20 min,自然冷却至室温得到正极材料。
利用XRD、SEM和充放电等手段,对合成材料的结构、微观形貌和电化学性能进行了表征。实验结果表明,在1300 W 的输出功率的微波中合成的正极材料,在0.2C充放电条件下,放电比容量高达185.2m Ah / g,库伦效率为84%,循环30次后保持92.3%的容量(2.8~4.3 V),表现出了良好的电化学性能和应用潜力