固相法合成锂电池正极材料

——记许昌学院“觅硫寻钴”超级锂电社会实践团队

什么是固相法合成锂电池正极材料？比如锂锰氧化物，即将锂盐（如LiCO3、LiNO3、LiOH·H2O等）与锰盐［如MnCO3、Mn（NO3）2等］或锰的氧化物（如电解MnO2、Mn2O3、Mn3O4等）经一定方式研磨混合后，于高温下长时间烧制，直接发生固相反应而成。其特征是将固体原料混合物以固态形式直接反应。为了保证足够的反应速率，必须将固体物料加热至750度以上。对于锂锰氧化物的固相合成反应，至少存在锂盐、二氧化锰和锂锰氧化物三种物相。在这种固相混合物之间发生固相反应的过程中，原子或离子需穿过各物相的界面，并通过各物相区，这就形成了原子或离子在多个固体物相中的交互扩散，因此，动力学因素对反应速率起着决定性的作用。

由于在反应中，生成产物LiMn2O4时涉及大量的微观结构重排，其中涉及有关化学键的断裂和重新组合，原子或离子要作相当大距离（原子尺度上）的迁移。因此，需要足够高的温度才能使这些原子或离子扩散到新的反应界面，同时需通过电加热或微波加热来实现高温固相反应。

投稿人：子衿

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