不同预烧温度制备钴酸锂及其性能研究.pdf

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1、第3O卷第6期矿冶工程V01．30№62010年12月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGDecember20lO不同预烧温度制备钴酸锂及其性能研究①李华成，张发明，曾文明，邓永光，陈南雄，李林辉(中信大锰矿业有限责任公司，广西南宁530022)摘要：以四氧化三钻和碳酸锂为原料，采用固相法生产钴酸锂，研究了不同预烧温度对LiCoO：正极材料电性能及物化性能的影响。结果表明，物料经780，850和920oC预烧，然后在920oC二烧，最终产品的各项物理性能指标相近。780oC预烧，工序流程中可以省出粉碎工序，相对于高温预烧，每吨产品可减少电耗700度左右。关键词

2、：固相法；钴酸锂；烧结；节能中图分类号：TG111．5文献标识码：A文章编号：0253—6099(2010)06—0090—03PreparationofLithiumCobaltOxideatDiferentCalciningTemperaturesanditsPropertiesLIHua—cheng，ZHANGFa—ming，ZENGWen—ming，DENGYong—guang，CHENNan—xiong，LILin—hui(DamengMiningIndustriesLimited，ChinaInternationalTrustandInvestmentCorporation，N

3、anning530022，Guangxi，China)Abstract：LithiumcobaltoxidewasproducedwithCoO4andlithiumcarbonateasrawmateriMsusingsolid．statemethod．AninvestigationwasmadeontheeffectsofdifferentcalciningtemperaturesontheelectricalpropertiesandphysicalandchemicalpropertiesofthecathodematerialLiCoO2．Theresultsshowedthat

4、theindexesofphysicalproper-tiesofthefinalproductsweresimilarwhenthematerialswasre—calcinedat920℃afterbeingcalcinedat780．850and920oCrespectively．Ifthecalciningtemperatureof780isadopted．thecrushingprocedurecanbeomittedintheprocessflow．Itcanreducepowerconsumptionby700kW·h／tonproduct，comparedtohightem

5、peraturecalcination。Keywords：solid—statemethod；lithiumcobaltoxide；calcination；energy—savingLiCoO材料虽然存在着价格昂贵、安全隐患等缺见表1，碳酸锂的多元素分析结果见表2。点，但因其具有优良的化学稳定性和工艺可靠性，仍是商品化锂离子电池主要的正极活性材料¨。目前，表1四氧化三钴多元素分析结果(质量分数)／％国内生产钴酸锂正极材料所采用的工艺主要是二次高温固相烧结工艺，烧结温度在900℃左右，高温一次烧结产品硬度大要经过粉碎后才能二次烧结，烧结能耗高、工艺复杂、物料浪费大。低温预烧产品硬度低，在二次

6、烧结前不必作粉碎处理。笔者在理论分析及小试Li2C03NaKCaFeC1一SO4H2O的基础上，在工业生产中，研究了不同预烧温度对钴酸99．830．0o50．0045O．0020．o03O．0o10．0o5O．15锂性能的影响，取得了较好的效果，可为钴酸锂生产的节能降耗提供一定的参考。1试验原料2锂为原料合成钴酸锂过程的1．1实验原料差热曲线(DTA)如图1所示。本试验所使用的四氧化三钴及碳酸锂原料分别是由图1可见，混合料中的水分在100oC左右开始国内某厂生产的产品，四氧化三钴的多元素分析结果蒸发，碳酸锂在680oC左右开始分解、挥发。在750cI=①收稿Et期：2010-08—10作者

7、简介：李华成(1963一)，男，湖南邵阳人，教授级高级工程师，主要从事冶金与电源材料研究。第6期李华成等：不同预烧温度制备钴酸锂及其性能研究91左右LiCO分解完毕并开始熔融，合成反应在600—工艺流程中省去了粉碎过程，减小了物料损失，降低了900℃范围内进行。由此可知，混合料在升温加热过能耗。程中，包含水分蒸发、碳酸盐分解，烧损达16％左右，2．3检测方法当这些化合物分解逸出后，物料问有空隙，不能充分紧材料的粒度分析采