一次顆粒與二次顆粒

1、一次顆粒與二次顆粒Last revision on 21 December 2020 一般-次穎粒指的是晶粒粒徑;二次穎粒指01聚后頷粒的粒徑。通常我們把單f的細(xì)小晶粒的粒 徑叫作一次粒徑，也叫原始粒徑。在某些悄況下，即使是非晶體顆也，有相眥的原始顆粒和01聚 顆粒時(shí)，也會(huì)引人一次粧徑和二次粒徑腳念。當(dāng)晶體非常細(xì)小的時(shí)候，由干晶粒的表面能很大， 細(xì)小的晶粒之間容易由干弱的相互作用力結(jié)合在一起，導(dǎo)致晶粒之間發(fā)生團(tuán)聚，也就是很名個(gè)細(xì) 小晶粧抱bi,形成更大的二次頼粒。都澇及一個(gè)la聚的間題。聚前的報(bào)粒，為一次報(bào)粒，ia聚后 的傾粒未二次報(bào)粒。而團(tuán)聚本身分為軟01聚和硬01聚；一般而言,若是由物理上

2、的耀合（如范德華 力等）引起的01聚為軟01聚：若是由化學(xué)上的耀合（如氫健、橋氧耀等）引起的為硬01聚；一股來(lái) 說(shuō)，用機(jī)械力，硬01聚是很難打開(kāi)的。所用的''高速離心沉降法、激光粒度分橋法和電趙聲粒度分 析法頃名打開(kāi)了軟01聚，是打不開(kāi)硬01聚的，如果這種粉U的硬01聚很多，那么測(cè)試的粒徑應(yīng)該 U是主要以表現(xiàn)二次粒徑為主；如果這種粉體的軟01聚很名，并且測(cè)試前充分分散，打開(kāi)了軟01 聚，冊(cè)么測(cè)試的粒徑應(yīng)該還是主要以表現(xiàn)一次粒徑為主。著重探討的是完美粒徑的單晶一次顆粒的猛酸鋰產(chǎn)品相比二次團(tuán)聚顆粒的巨大優(yōu)勢(shì)。第一，完美的電極加工性能。電極加工性能優(yōu)異具體表現(xiàn)在：高的壓實(shí)密度，涂布均

3、勻，極片在空氣中長(zhǎng)期擱置后沒(méi)有掉粉現(xiàn) 象。單晶一次顆粒的猛酸鋰，顆粒之間接觸緊密，間隙較小，而且粒徑差別小，顆粒均勻，與粘結(jié)劑 的有效接觸面積高，因此具有優(yōu)異的電極加工性能。以我們新正鋰業(yè)的LMA-30產(chǎn)品為例，其壓實(shí)密度超高，遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品的平均值，其推薦 值為，一般可以保持在到之間，在這一區(qū)間內(nèi)可以更好地發(fā)揮我們產(chǎn)品的性能。經(jīng)很多客戶(hù)反饋，我們的產(chǎn)品涂布均勻，擱置后不存在析膠現(xiàn)象，我們中試線(xiàn)上09年涂布后擱置 的極片樣品，至今也沒(méi)有出現(xiàn)裂縫或者掉粉。第二，超高的倍率性能。一般來(lái)講，材料的倍率性能取決于鋰離子在固體顆粒中的擴(kuò)散。例如，為了改善磷酸鐵鋰的倍率 性能，其晶粒尺寸一般控制在納米

4、級(jí)別，而我們的LMA-30平均粒徑為6-8微米，但是其倍率性能 優(yōu)越，深圳某客戶(hù)的初試反饋報(bào)告中，在高功率18650電池中，20A放電容量保持率接近100%o相比于二次團(tuán)聚顆粒而言，LMA-30的一次顆粒自由長(zhǎng)成，晶體表面光滑，晶格缺陷少，完整的單 晶顆粒為鋰離再充放電過(guò)程中提供了通常的擴(kuò)散和遷移的三維通道，鋰離子運(yùn)動(dòng)較快，此外，表 面較為光滑的微米級(jí)單晶顆粒猛酸鋰在電極中與導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的接觸會(huì)更為緊密，電極極化較 小。而山小晶粒聚合而成二次較大顆粒的普通猛酸鋰，小晶粒之間具有空隙，導(dǎo)電劑和電解液很 難與之充分接觸，從而限制了電子電導(dǎo)與鋰離子的遷移速率。第三，突出的穩(wěn)定性。材料的穩(wěn)定性分為熱

5、力學(xué)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性，熱力學(xué)穩(wěn)定性一般是材料的固有性能，而提高 材料的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性較為可行。從動(dòng)力學(xué)上來(lái)說(shuō)，晶粒越大，其穩(wěn)定性越高。生長(zhǎng)有序的微米級(jí)單晶一次顆粒猛酸鋰具有很高的 結(jié)晶度，晶體缺陷較少，顆粒度較大，且單體中不存在二次顆粒中的縫隙，在相同的粒徑下具有 更高的質(zhì)量這有利于提高其穩(wěn)定性。此外，LMA-30超低的比表面積（小于m7g）降低了材料與電解液的接觸面積，從而減少了電池在 濫用狀態(tài)下的放熱量，進(jìn)一步提高了材料的穩(wěn)定性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 次顆粒的另一個(gè)好處是，自由長(zhǎng)成的晶