碳酸鋰是鋰鹽工業(yè)的基礎(chǔ)原料,不僅可以直接使用,還可以作為原料制備各種附加值高的鋰鹽及其化合物。高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域如彩色螢光粉、藥用及鋰電池等電子材料對碳酸鋰質(zhì)量的要求很高,工業(yè)級碳酸鋰(G B/T11075-2003)必須通過精制除去其中的無機(jī)鹽類等雜質(zhì)才能達(dá)到各種不同專用品的質(zhì)量指標(biāo)要求。 根據(jù)電池級微粉碳酸鋰專用產(chǎn)品的質(zhì)量要求,結(jié)合市場需求,江蘇省海洋化工工程技術(shù)研究業(yè)試驗(yàn)、試生產(chǎn),1工業(yè)級碳酸鋰的生產(chǎn)方法有兩種:一是采用傳統(tǒng)的鋰礦石,如鋰輝石、鋰云母等生產(chǎn),二是采用含鋰鹵水,如鹽湖鹵水、地下鹵水等生產(chǎn)。產(chǎn)品中均含有一定量的水溶性雜質(zhì)和水不溶性雜質(zhì),不能滿足電池級微粉碳酸鋰質(zhì)量要求,需要精制處理。根據(jù)原料的性質(zhì)及雜質(zhì)的種類,可采用不同的精制方法除去雜質(zhì)。 以工業(yè)級碳酸鋰為原料生產(chǎn)高純碳酸鋰,有苛化法、電解法、氫化分解法等。苛化法是將工業(yè)碳酸鋰用石灰苛化,經(jīng)除雜處理后轉(zhuǎn)化成氫氧化鋰,再用二氧化碳碳化制取高純碳酸鋰;電解法是用鹽酸處理工業(yè)碳酸鋰,除去酸不溶物和鈣鎂等雜質(zhì)后,通過電解制得高純氫氧化鋰溶液,之后,利用二氧化碳碳化法制取高純碳酸鋰;氫化分解法是將碳酸鋰轉(zhuǎn)化成溶解度較大的碳酸氫鋰,而大部分雜質(zhì)(如Ca 2+、Mg 2+等)不被氫化,以不溶 性碳酸鹽的形式通過過濾除去,然后加熱碳酸氫鋰溶液制得高純碳酸鋰。工業(yè)碳酸鋰 目前,我國工業(yè)級碳酸鋰主要從智利和美國進(jìn)口,且大多為鹵水法產(chǎn)品。本中心根據(jù)市場供應(yīng)的工業(yè)級碳酸鋰產(chǎn)品的性質(zhì)及含雜質(zhì)的種類,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室條件實(shí)驗(yàn),確定了合適的工藝流程及工藝操作參數(shù),并據(jù)此建成一套500t/a電池級碳酸鋰生產(chǎn)裝置。 2產(chǎn)品質(zhì)量及其應(yīng)用 電池級微粉碳酸鋰系白色粉末,體積質(zhì)量2.11,熔點(diǎn)618℃,沸點(diǎn)735℃,微溶于水,不溶于 醇,易溶于酸,主要用于電池行業(yè)制造鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰等電極材料,也用于充電鋰電池中作非水溶液電解質(zhì)等,具有良好的電化學(xué)性能,應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。 鋰電池的幾種主要正極材料對比分析 鋰電池的性能主要取決于所用電池內(nèi)部材料的結(jié)構(gòu)和性能。介紹一下鋰電池主要正極鈷酸鋰,鎳酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰和釩的氧化物等。鋰電池的性能主要取決于所用電池內(nèi)部材料的結(jié)構(gòu)和性能。這些電池內(nèi)部材料包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和導(dǎo)電材料等。其中正、負(fù)極材料的選擇和質(zhì)量直接決定鋰電池的性能與價格。因此廉價、高性能的正、負(fù)極材料的研究一直是鋰電池行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。負(fù)極材料一般選用碳材料,目前的發(fā)展比較成熟。而正極材料的開發(fā)已經(jīng)成為制約鋰電池性能進(jìn)一步提高、價格進(jìn)一步降低的重要因素。碳酸鋰價格 在目前的商業(yè)化生產(chǎn)的鋰電池中,正極材料的成本大約占整個電池成本的40%左右,正極材料價格的降低直接決定著鋰電池價格的降低。對鋰動力電池尤其如此。比如一塊手機(jī)用的小型鋰電池大約只需要5克左右的正極材料,而驅(qū)動一輛電動汽車用的鋰動力電池可能需要高達(dá)500千克的正極材料。 衡量鋰電池正極材料的好壞,大致可以從以下幾個方面進(jìn)行評估: (1)正極材料應(yīng)有較高的氧化還原電位,從而使電池有較高的輸出電壓; (2)鋰離子能夠在正極材料中大量的可逆地嵌入和脫嵌,以使電池有高的容量; 。3)在鋰離子嵌入/脫嵌過程中,正極材料的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能不發(fā)生變化或小發(fā)生變化,以保證電池良好的循環(huán)性能; 。4)正極的氧化還原電位在鋰離子的嵌入/脫嵌過程中變化應(yīng)盡可能小,使電池的電壓不會發(fā)生顯著變化,以保證電池平穩(wěn)地充電和放電; (5)正極材料應(yīng)有較高的電導(dǎo)率,能使電池大電流地充電和放電; (6)正極不與電解質(zhì)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng); (7)鋰離子在電極材料中應(yīng)有較大的擴(kuò)散系數(shù),便于電池快速充電和放電; 。8)價格便宜,對環(huán)境無污染。碳酸鋰廠家 鋰電池正極材料一般都是鋰的氧化物。研究得比較多的有鈷酸鋰,鎳酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰和釩的氧化物等。導(dǎo)電聚合物正極材料也引起了人們的極大興趣。 |