三元材料粒度测试的重要性

发布时间：2018-08-05 06:37 原文链接：三元材料粒度测试的重要性

根据GGII统计，2016年，国内三元材料市场规模达79.8亿元，同比增长68%，预计2018年产值将达到218亿元。2017年国内三元材料总产量达到8.6万吨，同比增长58.38%。未来高镍三元材料将成为主流。

三元材料主要有NCM和NCA两种，Umicore之前公布的资料显示，到2020年NCM将成为全球使用的主要锂电正极材料。

NCM结构通式为

Co：减少阳离子混合占位，稳定层状结构

Ni：可提高材料的容量

Mn：降低材料成本，提高安全性和稳定性

要制备出高容量、高倍率的三元材料，还有许多因素需要考虑，下面列举了粒径和粒度分布对三元材料性能的影响。

粒径影响三元材料倍率

粒径小的材料比表面积较大，材料与电解液的接触面积较大，同时锂离子的扩散路径变短，有利于大电流密度下锂离子在材料的嵌脱，因此小粒径材料的倍率性能较好。要得到小粒径的三元材料，需要用小粒径的前驱体煅烧，或将大粒径的三元材料破碎成小颗粒后进行煅烧。

粒度分布影响三元材料的比表面积

由SEM图可以看出，产品a和产品b的一次单晶大小基本一致，二次球的形貌也基本相同，但产品a的Dmin为0.77μm，产品b的Dmin为4.17μm，这点粒度分布上的差别，使产品a的比表面积几乎是产品b的两倍。

不同形貌的三元材料SEM图

粒径和粒度分布会对三元材料的性能有重要影响，所以对粒径和粒度分布的检测就显得尤为重要。目前常用的检测方法有筛分法、沉降法、显微镜法、电感计数法、激光粒度法等。三元材料产品的颗粒大小在微米级，依据粒度测试方法的优缺点可知，选用静态光散射法即激光衍射法最为适合，目前行业内三元材料粒度测试基本上都采用激光衍射法，采用的仪器是激光粒度仪。