氫氧化鋰在電池行業的市場前景
隨著新能源汽車市場發展對高性能鋰電池的要求,高鎳三元正極材料成為動力電池正極材料近年來的主要趨勢。
三元材料前驅體的煅燒一般采用碳酸鋰或氫氧化鋰作為原料。
但對高鎳三元材料來說,要求燒結時溫度不能高于800℃,否則影響材料性能。氫氧化鋰熔點471℃、碳酸鋰熔點720℃,實踐中碳酸鋰在約900℃燒結才能帶來理想的材料性能。因此,氫氧化鋰成了高鎳三元的必然選擇,并且隨著動力鋰電池需求的提升,其需求也將逐漸增長。
電池級氫氧化鋰的物化特性
LiOH為白色單斜細小結晶,有辣味,具強堿性,易受潮,溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚 ,具有一定腐蝕性。
目前氫氧化鋰的制備方法很多(如石灰石焙燒法, 鹵水煅燒法…),鋰電行業使用的多是微粉化后的氫氧化鋰。
微粉級氫氧化鋰要求對普通氫氧化鋰加一道破碎工序,強堿性和腐蝕性使得這一工序并不容易達成,且有些矛盾的特質需要取舍,譬如粒度越細,比表面積越大,就越易吸潮和碳化,而且比表面積越大分子間的應力就越大,就更易團聚。通常對粒度的要求D50在3-20微米之間。
微粉級氫氧化鋰粒度測試難點
傳統濕法檢測難度大、成本高
對工業微粉化過程的粒度監控是獲得高質量微粉級氫氧化鋰的關鍵。但由于其物化特性(溶于水和乙醇,不溶于乙醚)造成了傳統粒度測試方法的困難,即不能用水或酒精作為溶劑在傳統的濕法粒度儀上進行測試。如采用乙醚測試,不僅操作危險,人員防護要求高,同時還會產生危廢,增加檢測難度與成本。
干法檢測技術優勢
采用干法粒度測試不使用任何溶劑,是氫氧化鋰最合適的粒度測試方法。
德國新帕泰克作為干法激光粒度儀的先驅者,在該領域已經有30多年的成功應用,在針對微粉化氫氧化鋰的應用上有如下優勢:
測試速度快,避免LiOH在空氣中長時間暴露吸收二氧化碳和水分
分散性能好,可調分散壓力
實驗室解決方案:
干法激光粒度儀HELOS & RODOS
HELOS&RODOS干法激光粒度儀
HELOS&RODOS是世界上第一臺獲得專利的干法激光粒度儀,完全實現了“干樣干測;瞬時分散,瞬時測量”的測試理念。
RODOS分散系統初始外形
RODOS分散系統是世界上唯一能對細達0.1微米的干粉樣品進行徹底分散的系統,開創了粒度測試技術的全新里程碑。
分散后的顆粒通過測量區
使用RODOS分散后的顆粒不需要通過軟管輸送,直接到達測量區,“瞬時分散,瞬時測量”;樣品分散成自由式氣溶膠狀態,測量區沒有空間限制,這些都避免了二次團聚的可能。
LiOH-粉末 | 3次重復測試,D50≈8μm
在線解決方案:
干法激光粒度儀MYTOS
在線粒度儀MYTOS采用了與實驗室激光粒度儀HELOS&RODOS相同的核心技術,可以與實驗室分析結果有很好的一致性;搭配特定的管道取樣器實現自動取樣和檢測,無需人工參與,避免了因為人工取樣時可能造成灼傷等安全事故。
同時MYTOS可以快速連續地的測試(約90S),工藝人員可實時優化磨機參數,使氫氧化鋰粒度更穩定品質更可靠。粒度數據可隨時被傳輸至中控系統,為實現自動化生產創造了條件。