วิธีการผลิตวัสดุตั้งต้นสำหรับวัสดุแคโทดลิเธียมแมงกานีสออกไซด์นิกเกิลโคบอลต์ (วี)

วิธีการผลิตวัสดุตั้งต้น (Ni0.8Co0.1Mn0.1)O0.55 สำหรับวัสดุแคโทดลิเธียมแมงกานีสออกไซด์นิกเกิลโคบอลต์เกี่ยวข้องกับสองขั้นตอนหลัก: การเตรียมผงโลหะผสมแมงกานีสโคบอลต์นิกเกิลและการเกิดออกซิเดชันของผงโลหะผสมเพื่อให้ได้นิกเกิลโคบอลต์แมงกานีสออกไซด์.
ในขั้นตอนแรก, ผงโลหะผสมแมงกานีสนิกเกิลโคบอลต์เตรียมโดยการผสมนิกเกิลโลหะ, โคบอลต์, และแมงกานีสในอัตราส่วนโมลของ 8:1:1. ส่วนผสมถูกให้ความร้อนและละลายภายใต้การป้องกันไนโตรเจนเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน. จากนั้นของเหลวโลหะหลอมเหลวจะถูกทำให้เป็นอะตอมโดยการไหลของก๊าซไนโตรเจนแรงดันสูงที่ความดัน 4 MPa และอัตราการไหล 4 กก./นาที. ผงโลหะที่ทำให้เป็นอะตอมจะแข็งตัว, ชำระ, และตกลงไปในถังเก็บผงในหอการทำให้เป็นอะตอมเพื่อรับผงโลหะผสมแมงกานีสโคบอลต์นิกเกิล. อนุภาคผงที่เกิดขึ้นจะเป็นทรงกลมปกติ, โดยมีความหนาแน่นหลวมๆ 4.7 g/cm3 และความหนาแน่นของการบดอัดของ 5.2 กรัม/ซม3. การหลอมละลายของนิกเกิล, โคบอลต์, และโลหะแมงกานีสที่อุณหภูมิสูงส่งผลให้มีการผสมผงโลหะผสมในระดับอะตอมสม่ำเสมอ, ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการเตรียมนิกเกิลโคบอลต์แมงกานีสออกไซด์ที่เป็นเนื้อเดียวกันสูงในภายหลัง.
ในขั้นตอนที่สอง, ผงโลหะผสมแมงกานีสนิกเกิลโคบอลต์ที่ได้รับในขั้นตอนแรกจะถูกนำไปใส่ในเตาออกซิเดชั่นที่มีการกวนและการระบายอากาศ. ความเร็วในการกวนคือ 100 รอบต่อนาที, และอากาศอัดจะถูกป้อนเข้าที่ความดัน 0.5 MPa เพื่อรักษาวัสดุให้อยู่ในสถานะไดนามิกระหว่างการคั่วและออกซิเดชัน. อุณหภูมิออกซิเดชันคือ 600 ℃, และเวลาออกซิเดชันคือ 6 ชม.. จากนั้นผลิตภัณฑ์ที่ถูกออกซิไดซ์จะถูกถ่ายโอนไปยังโรงสีแบบไหลเวียนอากาศเพื่อการบำบัดด้วยการบด, ด้วยปริมาณการใช้อากาศของ 1.5 ลบ.ม./นาที และความดัน 0.9 MPa. ส่งผลให้นิกเกิลโคบอลต์แมงกานีสออกไซด์ (Ni0.8Co0.1Mn0.1)O0.55 มีขนาดอนุภาคเฉลี่ย D50 จาก 10 ไมโครเมตร, ความหนาแน่นหลวมของ 2.2 กรัม/ซม3, และความหนาแน่นที่อัดแน่นของ 2.8 กรัม/ซม3.
สรุปแล้ว, วิธีการผลิตวัสดุตั้งต้น (Ni0.8Co0.1Mn0.1)O0.55 สำหรับวัสดุแคโทดลิเธียมแมงกานีสออกไซด์นิกเกิลโคบอลต์เกี่ยวข้องกับสองขั้นตอนหลัก: การเตรียมผงโลหะผสมแมงกานีสโคบอลต์นิกเกิลและการเกิดออกซิเดชันของผงโลหะผสมเพื่อให้ได้นิกเกิลโคบอลต์แมงกานีสออกไซด์. นิกเกิลโคบอลต์แมงกานีสออกไซด์ที่ได้จะมีการกระจายขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ, มีความหนาแน่นหลวมสูง, และมีความหนาแน่นสูง, ทำให้เป็นวัสดุตั้งต้นในอุดมคติสำหรับการเตรียมวัสดุแคโทดนิกเกิลโคบอลต์ลิเธียมแมงกานีสออกไซด์ประสิทธิภาพสูง.