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A fabricação de baterias de íons de lítio envolve alguns processos em que o monitoramento de oxigênio é crítico. Para a produção de Material Ativo Catódico (CAM), o oxigênio nos calcinadores deve ser controlado com precisão.
Para cátodos do tipo níquel, cobalto e manganês (NCM), o CAM é feito através da reação do produto precursor, PCAM e hidróxido de lítio/carbonato de lítio em um calcinador rotativo. O oxigênio deve ser fornecido durante a calcinação para garantir a estrutura cristalina CAM desejada, mas as condições dificultam o monitoramento do oxigênio.
Esta nota de aplicação analisa a necessidade de monitorar e controlar a concentração de oxigêniodurante a calcinação e a solução da METTLER TOLEDO para lidar com esse ambiente difícil.
O cátodo nas baterias de íons de lítio compreende uma camada de sal fino de óxido metálico de lítio, material ativo do cátodo. O desempenho das baterias de íons de lítio em relação à estabilidade térmica, densidade de energia, carga e descarga depende em grande parte da prevenção de impurezas arrastadas, além da uniformidade na distribuição, tamanho e forma cristalina das partículas CAM.
A calcinação do material ativo do cátodo é um tratamento térmico em duas etapas em que dois sólidos reagem para formar o CAM. A temperatura de calcinação, o tempo e a atmosfera de oxigênio desempenham um papel importante e estão sendo continuamente pesquisados. O que é amplamente aceito é que a não estequiometria de oxigênio pode afetar a estrutura cristalina e o desempenho eletroquímico do CAM. Portanto, a concentração de oxigênio no calcinador deve ser rigidamente controlada.
O oxigênio é medido no gás de ventilação do calcinador, mas a alta temperatura, a composição variável do gás e a presença de umidade e poeira dificultam a medição do O2. O espectrômetro de laser de diodo ajustável (TDL) da METTLER TOLEDO, o GPro 500 , oferece desempenho altamente confiável nesta aplicação. Seja usado in situ ou em uma situação extrativa, o GPro 500 ajuda a garantir que a estrutura cristalina CAM sempre tenha as propriedades desejadas.
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