干货｜三元材料前驱体制备六大影响因素

  众所周知，前驱体对三元材料的生产至关重要，因为前驱体的品质(形貌、粒径、粒径分布、比表面积、杂质含量、振实密度等)直接决定了最后烧结产物的理化指标。能这么说，三元材料60%的技术上的含金量在前驱体工艺里面。

  国内三元材料厂商无论在技术上和产能上都与优美科等日韩厂家尚存一定的差距。前驱体在三元材料产业链中占了重要位置，具有较高的技术壁垒，并对三元材料的品质有重要影响，且为非标定制的产品，因此，自产前驱体的厂商在技术升级的竞赛中更具优势。

  以合成Ni1/3Co1/3(OH)2为例，镍钴锰氢氧化物溶度积小，沉淀速率快，溶液过饱和度高，晶体成核快，容易形成胶体沉淀，形貌不易控制，而且Mn(OH)2溶度积较另外两种氢氧化物大两个数量级，采用镍钴锰金属盐与碱直接反应难于合成具有球形形貌前驱体，实现均匀的共沉淀，因此在氢氧化物前驱体的合成时，需控制反应体系中沉淀离子的过饱和度、PH值、氨水浓度、温度、搅拌、速率等。

  如果要制备形状规则的M(OH)2就要对沉淀反应的速率来控制，我们大家可以利用NH3与Ni2+、CO2+、Mn2+的络合作用调控反应体系中金属离子浓度，控制反应成核和晶体生长速率。

  在共沉淀时，将PH值控制在11，选定不同NH4OH浓度，不难发现随着NH3+浓度的增加，XRD图无大的差别，但振实密度和形貌差别较大，是因为在氨水中M2+与NH3+先形成络合离子，在碱性条件下形成氢氧化物沉淀。

  由图来看，随着总氨浓度的上升，沉淀产物粒径显著增大，球形颗粒表面越来越光滑，球形度和致密性也逐渐增大，颗粒间分散性好。体系中镍、钴的溶解度明显地增加，共沉淀体系过饱和度随之急剧减小，晶体成核速率大幅度的降低，晶体生长速率则不断加快，所得沉淀产物粒径也就逐渐长大。

  在多组元的共同沉淀体系中，pH值的控制十分重要。因为碱—氨水混合溶液是不断加入的，同时又有络合反应的发生，使PH值比较难控制，另外含有Mn的氢氧化物中容易形成锰氧化物，当温度高于60℃时和PH值增加到某一范围，锰的氢氧化物不沉淀而优先生成锰的氧化物。当碱过量和有氧存在时也易形成某种锰的氧化物。

  适当增加搅拌速率可增加沉淀产物的振实密度。强烈搅拌能使加入反应器中的镍、钴、锰离子与氢氧根离子迅速散开，避免加料过程中体系局部过饱和度过大而引起大量成核;

  搅拌速率的提高还可加快反应离子在体系内的传质，单位时间内有更多的反应物达到晶体的表面结晶，有利于晶体生长;

  另外还能加速小颗粒的溶解然后在大颗粒表面重新结晶析出，使得沉淀产物粒径分布窄，形貌单一，振实密度随之增大。

  但当搅拌强度到达一一定极值后，晶体生长由扩散控制转为表面控制，此时继续提高搅拌速率，晶体生长速率基本不变。

  反应时间会影响共沉淀产物的粒径大小和形貌，而这一些因素又直接影响着产品的堆积密度。沉淀晶体的形成是需要通过一段时间浓度的积累。当反应时间比较短时，颗粒较小，沉淀颗粒结晶性不好(有可能以胶体形式存在)，或者球形度较差，粒度分布也较宽，不同颗粒的粒径相差比较悬殊，晶体的结晶致密程度相对较差。

  但是当反应时间过长时，沉淀颗粒的粒径分布开始有变宽的趋势，所以如果再增加反应时间的话，对产品的形貌不会再有大的提高，而对粒度分布而言，则向不好的趋势发展。

  其他条件完全相同的工艺体条件下，不同的反应温度制备出前驱体的堆积密度不同，温度上升堆积密度增大。但堆积密度在某一温度出现最大值后会有一下降的趋势。

  造成这一现象的原因是，温度上升，溶液的过饱和度一般随之下降，晶粒的生成速率提高，但影响不十分明显，而晶粒长大速率则大幅度的提升。但如果温度太高，反应物分子动能增加过快也不利于形成稳定的晶核。

  在进料结束后，并不马上停止加热，停止搅拌，溶液继续停留在反应器里一段时间，这样做才能够使得反应进行得比较完全，有利于小颗粒晶体进一步长大，而已经长大的晶体也可以被溶液中还存在的NH3H2O磨掉边角，使晶体变得圆整、光滑。

  在反应完后，进行一段时间的陈化时非常有必要的，由于反应总是趋于能量低的方向进行，陈化到一段时间，Ni(OH)2沉淀产物会按照其固有的晶格构造规律进行定向重排，表现出较好的结晶性能。

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  据徐工集团消息，10月17日，徐工集团首台动力电池在徐工新能源动力科技有限公司下线发布。此次下线动力电池由徐工集团联合比亚迪打造。该电池采用比亚迪刀片电芯，具有低膨胀率、低热扩散速率、高空间利用率等优势，尤其是在安全稳定方面处于行业领先水平。

  据中国证监会官网显示，欣旺达动力科技股份有限公司（以下简称“欣旺达动力”），已于10月15日同中信证券签署上市辅导协议，真正开始启动IPO进程。据悉，欣旺达动力成立于2014年，是欣旺达旗下专注于汽车动力电池业务的控股子公司，今年7月，欣旺达发布了重要的公告称，拟将欣旺达动力分拆至深交所创业板上市。此前

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  仙居发布公众号发文，台州弗迪电池有限公司生产的一批货值80.8万元人民币的锂离子动力电池组，经台州海关检验合格后，顺利出口日本，这是仙居县锂电池首次实现出口。该公司首笔出口订单为6830台包体，总金额达人民币2.9369亿元，计划分批出口。据悉，弗迪新能源动力电池项目于2022年4月3日落地仙居，4

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  德银天下发布了重要的公告，于2023年10月13日，该公司全资附属公司通汇与陕重汽签订工业品买卖合同，通汇向陕重汽提供总价为人民币1985.08万元(不含税)的动力电池系统及换电系统。工业品买卖合同的条款，包括工业品买卖合同内物料总价、结算方式和其他条款乃由订约方参考同类型产品的现行市场行情报价及同类型企业