四大正極材料的壓實(shí)密度介紹

眾所周知，壓實(shí)密度一般受真密度和材料形貌結(jié)構(gòu)的影響。

真密度

材料的壓實(shí)密度主要受真密度影響比較大，不同材料的真密度分別為鈷酸鋰5．1，錳酸鋰4．2，磷酸鐵鋰3．6，三元材料受組成的不同，真密度有所變化，一般的111型，以美國(guó)3M的BC－618為例，約為4．8，所以按照真密度的由大到小來(lái)排列，四種材料的順序如下鈷酸鋰＞三元＞錳酸鋰＞磷酸鐵鋰，這也與目前壓實(shí)密度的趨勢(shì)完全一致，可見，真密度是影響一種材料壓實(shí)的最大影響因素。

形貌結(jié)構(gòu)

材料的表面光滑程度，二次顆粒內(nèi)部空隙的大小，材料的規(guī)整程度，這些都是影響材料壓實(shí)密度的因素，目前的鈷酸鋰是一次顆粒，這也就不存在二次顆粒內(nèi)部間隙的影響，錳酸鋰和三元材料也做成了類鈷酸鋰的一次顆粒（錳酸鋰可以成為單晶，三元材料存在爭(zhēng)議），也把壓實(shí)密度分別提高到了錳酸鋰（2．9－3．2），三元（3．7－3．9），至于磷酸鐵鋰，（比較特殊，會(huì)在倍率性能部分說(shuō)明）由于材料的納米化，限制了其壓實(shí)的進(jìn)一步提高，粒徑分布是比較復(fù)雜的因素，合理的粒徑分布可以適當(dāng)?shù)奶岣邏簩?shí)，這些可以一般可以根據(jù)自己的產(chǎn)品作相應(yīng)的調(diào)整。

倍率性能

倍率性能屬于電化學(xué)性能，與材料的客觀的壓實(shí)密度無(wú)關(guān)，但是考慮到在電池的應(yīng)用中，就有必要細(xì)細(xì)說(shuō)明。單純從材料本身的倍率性能而言（排除粒徑影響）錳酸鋰＞鈷酸鋰＞三元材料＞磷酸鐵鋰。為了保證材料的倍率性能，目前產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品都在工藝上進(jìn)行了調(diào)整，以保證其倍率性能，所以目前的D50一般的范圍來(lái)說(shuō)也是和倍率性成正比，倍率性越好的產(chǎn)品，一般可以做到粒徑越大，因?yàn)榇蟮牧娇梢员ＷC材料的壓實(shí)密度更高一些（雖然二者比例不是嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)），當(dāng)然，特殊領(lǐng)域的追求高倍率產(chǎn)品屬于例外。

所以，我們可以合理認(rèn)為倍率性能在一定程度上限制了壓實(shí)密度的提高。

以上為壓實(shí)密度的說(shuō)明，對(duì)于一些客戶對(duì)于目前的一次顆粒產(chǎn)品壓實(shí)及其倍率性能的疑問(wèn)，特作如下說(shuō)明

（補(bǔ)充我們提高壓實(shí)的途徑把產(chǎn)品做成類鈷酸鋰的一次顆粒）

單晶一次顆粒的壓實(shí)密度高于二次顆粒，這是毋庸置疑的，但是帶來(lái)的新的問(wèn)題就是可能影響倍率性能，因?yàn)楸堵市阅芘c鋰離子在顆粒內(nèi)部的傳輸速率相關(guān)性很大，一般粒徑越小，傳輸速率越快（這也是磷酸鐵鋰必須納米化的主要原因），普通的二次顆粒的小顆粒都是納米級(jí)或者1微米以下，所以即使二次顆粒的粒徑D50大于做到十幾甚至幾十微米，倍率性能依然不錯(cuò)，但是單晶一次顆粒的另一個(gè)好處是，自由長(zhǎng)成的晶體表面很光滑，與導(dǎo)電劑接觸很緊密，此外，高溫下自由長(zhǎng)成的晶體內(nèi)部晶格缺陷很少，使里離子傳輸更加暢通，此外，我們把粒徑做?。ㄐ∮诙螆F(tuán)聚顆粒）也有助于倍率性能的提高。至于具體的性能很多客戶都做過(guò)具體測(cè)試，不做過(guò)多說(shuō)明。