(5)溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是指金属有机物或者无机物经过水解或者溶解成溶胶,使反应的离子充分混合,再在一定的条件下进行凝胶处理形成固体,通过热处理制备形成固体氧化物的过程。用此方法制备出的微粒细小,均匀度好,化学纯度高,制备出的微粒均匀度甚至能达到分子级。制备和烧结需要的温度较低,反应时间短。在反应中,需要昂贵的活性剂,使得其合成的成本高,合成周期也长,使得工业化困难。
(6)共沉淀法
共沉淀法属于软化学方法,是将反应的金属离子盐按照一定的比例溶解,得到其金属离子盐的溶液,在一定温度以及氩气的氛围下,加入按一定配比制的的沉淀剂和络合剂,得到其前驱体的沉淀物。再将前驱体进行高温煅烧,可以得到粒径很低的产物。共沉淀法克服普通固相法混合不均匀的缺点,从而得到微观分布均匀的材料[20]。共沉淀法也具有反应温度低、时间段的特点,而且合成周期短,有利于工业化的实现。来!自~751论-文|网www.751com.cn
如果直接采用三种元素的氧化物进行高温反应,往往得到含有杂质像的产物,电化性能差[21-22]。因此,先利用共沉淀法制备出前驱体,在将前驱体和锂的氧化物进行高温反应。
在制备前驱体的过程中,反应物料的加入速率影响其反应产物的过饱和度,对材料形貌性能的影响很大。因此共沉淀法又分为快速共沉淀法和慢速共沉淀法两种。快速共沉淀法是将氢氧化钠溶液和金属离子盐溶液一起快速一起加入反应三口瓶,慢速共沉淀法是将上面两种溶液各按一定的流量逐步加入反应三口瓶,反应时间能达到数个小时。
传统共沉淀法有制备前驱体的周期长,不利于后续的热处理和锂盐混合,容易造成阳离子混排。又因为制备出的一次颗粒较大,影响了锂离子在电池中的迁移,使得电池的电化学性能降低[23-25]。而快速共沉淀法的反应速率非常快,仅为1min,便可以得到纯的纳米晶体的前驱体相。纳米晶体的导热性好,扩散性好,由此制备出的正极材料具有电化学性能优异,阳离子混排少的优点。