氧化鋯粉在鋰電池材料上的運用

發(fā)布日期：2024-06-27      瀏覽次數(shù)：1058

氧化鋯粉在鋰電池材料上的運用

鋰電池材料

鋰離子電池由正極、陰極和負(fù)極（陽極）組成，通過電解質(zhì)連接。氧化鋯粉末是鋰離子電池的核心材料，因為它們既可用于 傳統(tǒng) NMC 電池等實際解決方案，也可用于  固態(tài)電池等未來技術(shù) 。 

鋰離子蓄電池的最終性能主要由陰極性能決定（功率密度、能量密度、耐高溫性、充電/放電循環(huán)老化……）。大多數(shù)電動汽車都使用 NMC 電池。然而，在循環(huán)過程中，NMC 陰極會發(fā)生一些變化，尤其是表面結(jié)構(gòu)的改變。




陰極NMC材料

將氧化鋯摻雜到 NMC 中是一種保持性能處于更高水平的解決方案。ZrO 2將保護NCM 結(jié)構(gòu)， 提高循環(huán)穩(wěn)定性和倍率能力，同時還能改善電化學(xué)性能，從而改善 Li+ 傳輸。

CZE 粉末是單斜氧化鋯，經(jīng)過化學(xué)加工的細(xì)粉，具有高反應(yīng)性和純度。CZE 采用松散粉末狀態(tài)設(shè)計，易于操作，適合干混和摻雜工藝。我們設(shè)計了不同的粉末等級以滿足不同的煅燒條件。下圖顯示了我們根據(jù)煅燒溫度推薦的等級。 

其他單斜氧化鋯等級可在我們的單斜氧化鋯頁面上找到，除市售等級外，還可根據(jù)要求開發(fā)其他尺寸分布和比表面積。 



全固態(tài)電池（ASSB）

開發(fā)此類電池的關(guān)鍵要素是 固態(tài)電解質(zhì) (SSE)，它必須提供高離子電導(dǎo)率、低晶界電阻、良好的致密性和低電子電導(dǎo)率。目前大多數(shù)解決方案都基于鋯衍生材料，用作 固體聚合物電解質(zhì) (SPE) 中的填料 或 無機固體電解質(zhì) (ISE) 的起始材料。  

ZirPro 提供不同的單斜氧化鋯粉末，可用于生產(chǎn) LLZO 石榴石、NASICON 或鹵化物顆粒等材料。

ZirPro 活性電池材料

電池活性材料

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單斜氧化鋯

由于其出色的物理和化學(xué)性能，單斜氧化鋯粉末非常適合用于制造結(jié)構(gòu)和功能先進陶瓷。單斜氧化鋯在各種陶瓷應(yīng)用中都是不可少的： 瓷磚裝飾顏料、耐火材料、PZT 和介電材料、磨料、熱障涂層，也是膜應(yīng)用的填料，甚至是LiB 陰極材料的摻雜劑。 

ZirPro 采用兩種工業(yè)氧化鋯制造工藝，分別基于天然硅酸鋯的 熱處理或化學(xué)處理：

• 由于其樹枝狀顆粒形態(tài)，熱氧化鋯等級CC、CS 和 CF比熔融粉末具有更高的反應(yīng)性。 

• 化學(xué)氧化鋯等級CZ、CZP 和 CZE是高純度粉末，具有廣泛的粒度分布和反應(yīng)性。 

ZirPro 熱氧化鋯等級

由于其樹枝狀顆粒形態(tài)，熱氧化鋯等級比熔融粉末具有更高的反應(yīng)性。 

熱氧化鋯等級采用 ZirPro 專有工藝制造，該工藝結(jié)合了鋯石砂熔化和化學(xué)處理。 

ZirPro 提供三種等級的熱氧化鋯：CC、CS 和 CF。  

典型粒度和比表面積

 

	單斜氧化鋯
	CC	CS	CF	CZ	CAP	CZE
純度（%）	98.8	99.0	99.0	>99.9	>99.9	>99.9
D50（微米）	1.0 - 4.5	0.8 - 3.9	1.0 - 7.0	2.5 - 25.0	5.0 - 15.0	0.4 - 0.7
表面張力 (平方米/克)	3.0 - 6.0	1.5 - 6.5	4.5 - 7.5	5.0 - 8.0	2.0 - 3.0	6.0 - 25.0