共沉淀法合成(Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 )(OH)2热力学分析

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2010.04.006

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2010, Vol. 38 ›› Issue (4): 30-34,44.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2010.04.006

共沉淀法合成(Ni _1/3 Co _1/3 Mn _1/3 )(OH)₂热力学分析

肖新颜叶永清

华南理工大学化学与化工学院, 广东广州 510640

收稿日期:2009-06-22 修回日期:2009-09-07 出版日期:2010-04-25 发布日期:2010-04-25
通信作者: 肖新颜（1964-），男，博士，教授，主要从事精细化学工程、环境化工等研究． E-mail:cexyxiao@scut．edu．cn
作者简介:肖新颜（1964-），男，博士，教授，主要从事精细化学工程、环境化工等研究．
基金资助:
广东省科技攻关项目（2008B010800031）

Thermodynamic Analysis of Synthesis of Ni _1/3 Co _1/3 Mn _1/3（OH）₂ via Coprecipitation

Xiao Xin-yan Ye Yong-qing

School of Chemistry and Chemical Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2009-06-22 Revised:2009-09-07 Online:2010-04-25 Published:2010-04-25
Contact: 肖新颜（1964-），男，博士，教授，主要从事精细化学工程、环境化工等研究． E-mail:cexyxiao@scut．edu．cn
About author:肖新颜（1964-），男，博士，教授，主要从事精细化学工程、环境化工等研究．
Supported by:
广东省科技攻关项目（2008B010800031）

摘要/Abstract

摘要： 对Me ^2＋（Me=Ni,Co,Mn）-NH₃-OH--H₂O共沉淀反应体系进行了热力学分析,采用共沉淀法合成了LiNi _1/3 Co _1/3 Mn _1/3 O₂正极材料前驱体Ni _1/3 Co _1/3 Mn _1/3（OH）2,研究了pH值和氨水浓度[N]对前驱体振实密度的影响.热力学分析表明：以氢氧化钠为沉淀剂、氨水为络合剂,采用共沉淀法合成前驱体的最佳pH值为11,最佳[N]为0.1～0.5mol/L;在此条件下,金属阳离子Ni ^2＋、Co ^2＋和Mn ^2＋的损失最小,分别小于1×10 ^-3、1×10 ^-3和1×10 ^-6 mol/L.在pH=11、[N]=0.24mol/L条件下,所合成的前驱体中Ni、Co、Mn的摩尔比为0.324∶0.349∶0.327,与理论设计值1∶1∶1非常接近,其振实密度高达1.32g/cm ³

关键词: 热力学分析, 共沉淀法, 前驱体Ni _1/3 Co _1/3 Mn _1/3（OH）2, 正极材料, 锂离子电池

Abstract:

The thermodynamic analysis of Me ^2＋-NH³-OH^_--H₂O（Me=Ni,Co,Mn） coprecipitation system was carried out,and the precursor Ni _1/3 Co _1/3 Mn _1/3（OH）₂, for cathode material LiNi _1/3 Co _1/3 Mn _1/3 O₂ was synthesized via a coprecipitation method,with NaOH as the precipitant and NH₃·H₂O as the complexing agent.The thermodynamic analysis shows that the optimal conditions are pH value of 11 and ammonia concentration 0.1～0.5mol/L,and the loss of Ni ^2＋,Co ^2＋ and Mn ^2＋ reaches the minimum,that is,1×10 ^-3,1×10 ^-3 and 1×10 ^-6 mol/L,respectively.The molar ratio of Ni/Co/Mn in the synthesized precursor is 0.324∶0.349∶0.327,which approximates the desired 1∶1∶1,and the tap density of the synthesized precursor is up to 1.32g/cm³ when pH value is 11 and an ammonia concentration is 0.24mol/L.

Key words: lithium-ion battery, cathode material, precursor, coprecipitation method, thermodynamic analysis

肖新颜叶永清. 共沉淀法合成(Ni _1/3 Co _1/3 Mn _1/3 )(OH)₂热力学分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(4): 30-34,44.

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共沉淀法合成(Ni _1/3 Co _1/3 Mn _1/3 )(OH)₂热力学分析

Thermodynamic Analysis of Synthesis of Ni _1/3 Co _1/3 Mn _1/3（OH）₂ via Coprecipitation

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