【摘要】锂离子电池具有单体电压高、工作温度范围宽、绿无污染等优点，在动力电池等领域具有广泛应用前景。正极材料是锂离子电池的重要部分，其价格水平决定电池成本。正极材料氧化还原状态必须与负极材料匹配，含有过渡金属元素的无机正极材料环境成本问题加速对安全绿电极材料的需求，有机电极材料为锂电池发展带来新的前景，寻性能优异的锂电池正极材料是目前研究的热点领域。过滤浓缩机可以增加锂电正极材料前驱体合成反应釜内固含量，研究介绍锂离子电池的发展与结构原理，概述锂离子电池正极材料的研究；探讨过滤浓缩机在锂电正极材料前驱体合成中的应用。 【关键词】过滤浓缩机；锂电池；正极材料；前驱体合成
21世纪网络信息与可再生资源成为人类社会生产的支柱领域，由于环境遭受破坏日益严重，对可再生能源开发利用成为急需解决的重要问题【1】。随着科技经济的不断提升，便携式电子设备在生活中逐渐普及。锂离子电池由于无记忆效应、高电压循环寿命长等优点广泛应用于电子设备中，随着经济环保低碳理念的提倡，航空航天军事等领域对锂离子电池性能在安全稳定等方面要求不断提高，锂离子电池发现后取得快速发展，高性能锂离子电池成为新世纪重要
的能源储存装置，广泛应用于大功率电动汽车等领域，引发高质量的传播的电池材料具有广阔应用前景【2】。随着科技的不断发展，国内锂电池正极材料快速增长，但材料性能方面与国际一流企业相比存在较大差距。锂电正极材料前驱体是技术难度较高的中间体，对元素比例与结晶度等性能有传承性影响。合成是锂电正极材料前驱体生产的关键工序，搅拌强度等工艺参数决定前驱体品质。过滤浓缩机可以增加锂电池材料前驱体合成反应釜的固含量。
1.锂离子电池正极材料合成研究
锂离子电池由正负极与电解液等部分组成，目前商业化锂离子电池以LiCoCO2为正极材料，负极集流体选择铜箔【3】。电池正负极与隔膜浸泡在电解液中，选择LiPF6电解液保证锂离子的传输。锂离子电池比能量取决于正极材料，寻高性能正负极材料是锂离子电池研究领域的热点，正极材料价格主导锂电池的价格，通常按晶体结构划分类型。锂离子电池正极材料分为尖晶石型化合物，硅酸盐系列化合物等。锂离子电池正极材料包括钴酸锂LiCoCO2,锰酸锂LiMn2O4,磷酸铁锂LiFeO4等。
正极材料是锂离子电池的研究热点，理想的正极材料要求具有较高的电极电势输出较高电压；锂离子在嵌入脱出中主体结构与体积不变实现可逆脱嵌；具有较高的量化稳定性保证具
备良好的循环性能【4】；制备容易价格低廉对环境无污染。目前锂离子电池材料研究集中于具有三维网格结构尖晶石化合物LiMn2O4等；具有层状结构的过渡金属锂氧化物LiMO2等。正极材料理论与实际比容量不能满足锂离子电池商业要求，提高倍率性能对改善的电池性能具有重要作用。目前正极材料研究包括改进制备方法降低生产成本，寻更高理论比容量的新型正极材料，对现有正极材料改性提高实际比容量。合成富锂正极材料方法有很多，包括固相法、水热合成法与燃烧法等。富锂正极材料教育较高的放电比容量备受关注，但材料存在充放电结构发生变化，首次库伦效率低，充电电压高导致充放电电解液发生分解。研究者通常采用包覆修饰层，酸处理等方法进行改性。
1.过滤浓缩机在锂电池正极材料前驱体合成中的应用
过滤浓缩机是在密闭容器中悬挂位孔过滤管的装置，将反应中浆料通过泵打入过滤浓缩机内。浆料清液通过过滤管排出，清液排出反应釜内固体颗粒含量增大，有利于改善颗粒球形度，延长物料在反应釜内的停留时间，有利于提高生产效率与收率。使用过滤浓缩机要结合物料特点选择合成工艺参数。为防止浆料浓缩机陈阿静需要增加物料循环装置，定时对过滤罐反吹反洗防止微孔过滤堵塞，过滤浓缩机控制阀门通常采用气动与电动。锂电正极材料前驱体合成工艺分为连续式与间歇式，过滤浓缩机在工艺中广泛应用。
传统连续式合成工艺制备锂电正极材料前驱体致密度较低，过滤提浓机引入前驱体合成工艺可以改善密度，图1过滤机在连续式合成工艺中的应用，反应釜内浆料提高溢流口进入陈化釜过滤烘干。排出清液深度小于反应釜总进液量，排出清液量多反应釜固含量高。传统间歇式合成工艺受限于反应釜体积生产效率低，引入过滤浓缩机后反应釜内物料溢流进入陈化釜，提高过滤清液排出反应体系。反应中排出清液量等于反应釜的进料量。随着反应时间延长固含量增加到反应中粒度达到要求，反应体系物料排出进行过滤洗涤等。反应釜固含量逐渐增大，固含量可达到400-800g/L。制备前驱体产品结晶效果好生产效率高，固含量提高导致颗粒破碎等情况。合成中需要对氨含量、pH等参数调整。
图1 过滤机在连续式合成工艺中的应用
结语
能源应用技术发明普及决定人类社会的生产生活方式，人类长期使用化石燃料环境污染严重，随着不可再生资源的减少，迫切需要开发再生清洁能源满足可持续发展。化学能源能力转换装置在自然能利用中起到关键作用。随着社会的进步，声像移动设备等向小型化发展，对化学能源提出更高的要求。锂离子电池以其优异性能在移动电子设备等领域广泛应用。过滤浓缩机是用于锂电正极材料前驱体生产的设备，可以对原料溶液过滤。本文介绍锂离子电池相关研究，概述锂离子电池正极材料合成技术；探讨过滤浓缩机在锂电正极材料前驱体合成中应用。过滤浓缩机在锂电池正极材料前驱体工业化生产中应用广阔。
参考文献
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