2021-08-16
Las baterías de iones de litio (LIB) se han utilizado como dispositivos de almacenamiento de energía para electrónica portátil desde los años 90.Estos son bien conocidos como las fuentes de energía para los vehículos tales como vehículos eléctricos y vehículos eléctricos híbridosTanto el tipo LiCoO2 en capas, como el LiNiO2 y el tipo LiMn2O4 en espinales son los materiales catódicos más importantes debido a su alto voltaje de funcionamiento a 4 V (Mizushima, et al., 1980, Guyomard, et al., 1994).Hasta ahoraSin embargo, el LiCoO2 y el LiNiO2 tienen un problema relacionado con el desvanecimiento de la capacidad debido a la inestabilidad en el proceso recargable.El cobalto también es caro y sus recursos no son suficientes.Por lo tanto, el material de cátodo LiCoO2 no es adecuado como LIB para EV y HEV.El LiMn2O4 se considera un material de cátodo prometedor para LIB de tipo grande debido a sus ventajas, como el bajo costoTambién se sabía que el tipo de sustituto de Ni LiMn2O4 (LiNi0.5Mn1.5O4) mostraba un comportamiento recargable a unos 5 V (Markovsky, et.al, 2006). 2004, Idemoto, et.al, 2004, Park, et.al, 2004). El LiNi0,5Mn1,5O4 se ha observado considerablemente como un material de cátodo con alta densidad de potencia que tenía un potencial activo a 5 V.Se encontró que el tipo en capas LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2 presentaba propiedades catódicas superiores de alto potencialEste tenía una capacidad recargable de más de 150 mAh/g a una velocidad más alta y una estabilidad térmica más leve, pero muestra una disminución significativa de la capacidad durante el largo proceso de recarga.se observa un compuesto de fosfato de tipo olivina como material catódico alternativoSe esperaba que LiFePO4 y LiMnPO4 fueran materiales de próxima generación para grandes LIB debido a su bajo costo, respetuoso con el medio ambiente, alta estabilidad térmica y rendimiento electroquímico.Por otro lado,, se espera que el ánodo de tipo óxido, como el tipo de espinela Li4Ti5O12, sea el candidato para reemplazar los ánodos de carbono debido a una mayor seguridad.LIB, que consiste en un cátodo LiFePO4 y un ánodo Li4Ti5O12, ofrece una alta seguridad y un ciclo de vida largoPor lo tanto, se espera que la aplicación de HEV o suministro de energía para la nivelación de la carga en la generación de energía eólica y la generación de energía solar.hemos desarrollado la técnica de pirólisis por rociado como un proceso de aerosol para preparar LiFePO4 y Li4Ti5O12 en polvo para LIBEn este capítulo se describen el procesamiento de polvo y las propiedades electroquímicas de los materiales de cátodo LiFePO4 y de ánodo Li4Ti5O12 mediante pirólisis por pulverización.
La pirólisis por rociado es un proceso versátil para la síntesis de polvo de materiales inorgánicos y metálicos (Messing, et al., 1993, Dubois, et al., 1989, Pluym, et al., 1993).Un atomizador como el ultrasonido (Ishizawa), et al., 1985) o una boquilla de dos fluidos (Roy, et al., 1977) se utiliza a menudo para generar la niebla.La niebla es una gota en la que las sales inorgánicas o el compuesto orgánico metálico se disuelven en agua o disolvente orgánicoLas gotas se secan y se pirolisan para formar óxidos o polvos metálicos a temperatura elevada.la distribución del tamaño de las partículas y la morfología son posiblesAdemás,los polvos finos de composición homogénea se pueden obtener fácilmente porque el componente de la solución inicial se mantiene en la niebla derivada de un atomizador ultrasónico o una boquilla de dos fluidosCada ión metálico se mezclaba homogéneamente en cada niebla. Cada niebla desempeña un papel como el reactor químico en la microescala. El tiempo de producción fue muy corto (menos de 1 minuto).En el otro proceso de solución tales hidrotermalEn el caso de los compuestos químicos, la precipitación, la hidrólisis, los polvos de óxido se preparaban a menudo durante pocas horas.el secado y la cocción deben realizarse después de la reacción química en la soluciónLos polvos de óxido se obtienen continuamente sin estos pasos en la pirólisis de pulverización.se ha informado de que este proceso es eficaz en los polvos de óxido multicomponente como BaTiO3 (Ogihara, et.al, 1999) y polvos de aleaciones como el Ag-Pd (Iida, et.al, 2001).
Recientemente, el tipo en capas de óxidos de metales de transición de litio como LiCoO2 (Ogihara, et.al 1993), LiNiO2 (Ogihara, et.al, 1998), LiNi0.5Mn1.5O4 (Park, et.al, 2004), LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 (Park, et.al,2004) y el tipo espinel de óxidos de metales de transición de litio como LiMn2O4 (Aikiyo), et.al, 2001), que se utilizan como materiales de cátodo para baterías de iones de litio también se han sintetizado por pirólisis de pulverización.Ha quedado claro que estos materiales catódicos derivados de la pirólisis por rociado mostraron excelentes prestaciones recargables.Esto reveló que las características de las partículas como la morfología uniforme de las partículas, la distribución de tamaño estrecho y la composición química homogénea condujeron a una mayor capacidad de recarga.mayor eficiencia, un ciclo de vida más largo y una mayor estabilidad térmica.
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