最新先进功能材料之三元正极材料教学讲义ppt.ppt

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1、先进功能材料之三元正极材料报告内容1、锂离子电池工作原理2、三元正极材料结构和性能3、三元正极材料研发运用现状4、国际应用前沿及发展展望锂离子电池特点：（1）能量密度高、阻抗小（2）循环寿命长，电压平台高（3）充电时间快，容量高（4）过度充放电耐受度差（5）安全性能需要额外保障（6）成本相对较高注：“记忆效应”：一般只会发生在镍镉电池，镍氢电池较少，锂电池则无此现象。由于电池重复的部分充电与放电不完全所致，使电池内容物产生结晶，使电池暂时性的容量减小，导致使用时间缩短。2.2结构与性能LiNixCoyMn1-x-yO2Ni：提高正极材料的容

2、量。Co：改善材料的循环性能，减缓容量衰退。Mn：维持层状结构稳定性。特点：三元协同效应——容量高、循环寿命长、成本适中、毒性小、安全性能稳定（x≥0.5）（高镍）2.3性能缺陷及改进锂镍混排：Ni2+（0.069nm)与Li+(0.076nm)的半径接近，易发生混排现象：①Ni2+进入锂层，占据Li+位置。②Li+进入过渡金属层，占据Ni2+位置。初始容量较高，但衰减很快，循环性能差。Li+来回镶嵌，致使体积反复膨胀、收缩，导致层状结构容易崩塌。Ni(CH3COO)2、Co(CH3COO)2、Mn(CH3COO)2mixedsolutio

3、nLiOH++Co-pricipitationNixCoyMn1-x-y(OH)2Li2(OH)3Calcination(850℃for20h)LiNixCoyMn1-x-yO2pureoxygenO2/N2=50%:50%O2/N2=21%:79%O2/N2=5%:95%2.4制备工艺示意图3、三元正极材料研发运用现状三元材料的核心专利主要掌握在美国3M公司手里，阿贡国家实验室(ANL)也申请了一些三元材料专利。国际上三元材料产量最大的是比利时Umicore，并且Umicore和3M形成了产研联盟。此外，韩国L&F，日本Nichia(日

4、亚化学)，TodaKogyo(户田工业)，德国BASF也是国际上主要的三元材料生产厂家。2017年中国正极材料成本占比及三元材料产值分析此外，三元材料逐渐朝“高镍”方向发展，622型接近初步量产化，811型正处于研究热点。4、国际应用前沿及发展展望（1）消费电池（小型便携设备）（2）动力电池（3）储能电池Thankyou烧土制品是以粘土为主要原料，经成型、干燥、高温焙（bèi）烧而制得的产品。建筑工程中常用的墙体材料、屋面材料、装饰材料和卫生洁具等都离不开烧土制品，如烧结粘土砖和瓦、内墙面砖、外墙面砖、地砖、琉璃制品、卫生陶瓷制品和耐火制品

5、等。第一节粘土砖瓦在墙体材料中，目前砖占主要地位，而在砖材料中，烧结粘土砖又是主要的，古老的秦砖汉瓦至今还有一定的生命力，这主要是粘土原料来源广泛，生产工艺简单，其制品有一定的强度，耐久性、防火、隔热的特点，并价格低廉，应用灵活，具有一定的装饰性。一、普通烧结砖烧结普通砖——指以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料烧制而成的普通砖。以上各原料均属粘土矿物，其燃烧过程中的物化基理是大致相似的。烧结普通砖原料粘土（1）高岭土（瓷土）（2）易烧粘土（砂质粘土或砖土）（3）难熔粘土（陶土）（4）耐火粘土（火泥）粘土的技术性能1．可塑性粘土加入适量水

6、调和后具有可塑性，能制成各种形状的坯体，而不发生裂纹。粘土可塑性的大小与其中的矿物成分、颗粒分散度、级配及水用量有关。当石英砂含量少，颗粒越细、级配好、吸附水多，则可塑性就好。3．烧结性与可熔性粘土坯体在焙烧过程中将发生一系列物理化学变化。加热至粘土中Al2O3、SiO2、CaO、MgO等重新化合，形成硅线石（Al2O3·SiO2）及易熔硅酸盐类，出现液相流入颗粒间的缝隙中，起粘结作用，增加了密实度，强度相应增大，这一过程称为烧结。烧制工艺技术性能1.尺寸允许偏差2.外观质量3.强度等级4.泛霜5.石灰爆裂6.抗风化能力三、空心砖与多孔砖将

7、孔洞率＞15％的砖按孔洞类型分为空心砖、多孔砖。前者用于非承重部位，后者常用于承重部位，多采用烧结制成，又称烧结多孔砖。粘土空心砖的体积密度较小，一般为1100kg／m3～1400km／m3，还节约粘土20％～30％，减轻建筑物自重，又改善砖的绝热，隔声性能。第二节建筑陶瓷建筑陶瓷是指用于建筑物室内外装修较高级的烧土制品，主要品种有内外墙贴面砖、地砖、陶瓷锦砖及室内用的卫生陶瓷等。一、陶瓷分类1.按用途分类（1）日用陶瓷（2）建筑陶瓷（3）工业陶瓷：电瓷、化工陶瓷（4）艺术陶瓷2.按致密程度分类（1）陶器：粗陶、细陶（2）炻器（半瓷）：粗炻

8、、细炻（3）瓷器：粗瓷、细慈（1）可塑性物料—粘土主要矿物为含水铝硅酸盐、杂质有云母、铁化合物、石英等。可细分为：耐火粘土耐火度1500℃以上，原料杂质少，焙烧后坯体色白，---