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鋰離子電池三元材料的應(yīng)用

鉅大LARGE  |  點擊量:647次  |  2019年05月10日  

鈷含量越高倍率性能越好?;瘜W(xué)共沉淀法在液相化學(xué)合成粉體材料中應(yīng)用最為廣泛,一般是向原料溶液中添加適當(dāng)?shù)某恋韯?,使溶液中已?jīng)混合均勻的各組分按化學(xué)計量比共同沉淀出來,或在溶液中先反應(yīng)沉淀出一種中間產(chǎn)物,再把它煅燒分解制備出目標(biāo)產(chǎn)品。

采用該工藝可根據(jù)實驗條件對產(chǎn)物的粒度、形貌進(jìn)行調(diào)控,產(chǎn)物中有效組分可達(dá)到原子、分子級別的均勻混合,設(shè)備簡單,操作容易。共沉淀結(jié)晶過程主要包括過飽和溶液的形成、晶體成核和晶體的生長三個過程。在描述結(jié)晶過程中還應(yīng)當(dāng)包括誘導(dǎo)期、半轉(zhuǎn)變期、最大結(jié)晶速率、過程階數(shù)等口如。不同金屬離子在水溶液發(fā)生共沉淀,須滿足一定熱力學(xué)要求與動力學(xué)條件,沉淀的生成則可以利用溶度積通過化學(xué)平衡理論來定量地討論。

在一定溫度下,難溶鹽飽和浴液中各溶液組分以化學(xué)計量系數(shù)為冪次的濃度乘積是一個常數(shù),這個常數(shù)稱為溶度積,用Ks。表示。溶度積是反應(yīng)難溶化合物的溶解性能、計算難溶化合物溶解度和判斷在水中沉淀的重要參數(shù),難溶化合物AxB。在飽和溶液中的溶解反應(yīng)可用下式表示:Ax,(s)=xA”+yM”按照質(zhì)量作用定律可以寫出溶度積的通式:Ksp=(A腫)‘.(Mm-y式中,括號內(nèi)表示的是組分的濃度,在溶度較高時,要用活度代替濃度。

溶度積是難溶化合物溶解反應(yīng)平衡時的平衡常數(shù),它的大小可以用來衡量難溶物質(zhì)生成或溶解能力的強(qiáng)弱。Ksp越小,表明該難溶化合物的溶解度越小,生成該沉淀就相對容易一些。

在進(jìn)行相對比較時,對于結(jié)構(gòu)類型相同的難溶化合物,溶度積的大小可直接表示物質(zhì)溶解能力的大小。對于AB型難溶化合物,若溶解度為S(mol.L-1),在其飽和溶液中:AB(s)《=》A+(aq)+B-(aq)平衡濃度(mol.L-1)[A][B]=S×.S'=Ks。S=對于AB2型難溶化合物,同理可推導(dǎo)出溶度積和溶解度的關(guān)系為:S=應(yīng)該注意的是,上述溶度積和溶解度之間的換算只是一種近似計算。僅適用于溶解度很小的難溶物質(zhì),而且粒子在溶液中不發(fā)生任何副反應(yīng),或副反應(yīng)程度不大的情況。由于溶度積等于礦物溶解反應(yīng)的平衡常數(shù),因此同樣可以由溶解反應(yīng)的自由能變化來計算溶度積。

InK~=等在一定溫度下,難溶電解質(zhì)的溶度積是一個常數(shù),溫度變化時,大多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶度積隨溫度升高而增大,但增大的幅度不大。三元材料制備中相關(guān)難溶電解質(zhì)在25℃時的溶度積常數(shù)。

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