锂电池负极材料烧成用氧化铝坩埚的开发研究

论文摘要

氧化铝陶瓷因具有机械强度高、电阻率高、硬度和熔点高、化学稳定性优良等性能,被广泛应用于机械、电子电力、化工、建筑等领域,也是目前制备锂电池负极材料常用的坩埚材料。但由于烧制锂电池负极材料的坩埚必须具有良好的气密性,因此氧化铝坩埚必须在超高温（一般大于1650℃）下烧成,造成生产成本增高。本文以高纯A1203粉体为原料,以SiO2-Si-CaF2-V2O5为复相添加剂,采用注浆成型工艺,以期制备烧成温度低、综合使用性能好的烧制锂电池负极材料的氧化铝陶瓷坩埚。借助X射线衍射、扫描电镜、激光粒度仪及料浆粘度计等分析手段,研究了PH值、氧化铝颗粒粒径、减水剂及白泥加入量对料浆粘度、沉降体积等性能的影响,同时研究了各种添加剂对坯体烧成温度的影响。研究结果表明：当PH为12时,以Al2O3 （3.67μm）粉,7wt%白泥为粉料,添加0.1wt%三聚磷酸钠和适量水制成的料浆经9h研磨后,具有最小的沉降体积和粘度；以4wt%SiO2-2wt%Si-1.5wt%CaF2-0.3 wt%V2O5为复合添加剂,经1550℃保温3h烧成后,制备出体积密度为3.19g/cm3,气孔率为4.77%,盛水后不渗漏的气密性好的适合烧制锂电池负极材料的氧化铝陶瓷坩埚。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 锂离子电池的概况
• 1.2 氧化铝陶瓷的概述
• 1.3 论文的目的和意义、研究内容
• 2 实验方案
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验方案的确定
• 2.3 实验步骤
• 2.4 实验测试方法
• 2.5 实验设备
• 3 氧化铝料浆流动性的研究
• 3.1 粘结剂种类及PH对料浆性能的影响
• 3.2 白泥对料浆流动性的影响
• 3.3 研磨时间对料浆性能的影响
• 3.4 分散剂对料浆流动性的影响
• 3.5 本章小结
• 4 添加剂对氧化铝陶瓷性能的影响
• 4.1 添加硅微粉对氧化铝陶瓷性能的影响
• 4.2 添加剂结晶硅对氧化铝陶瓷性能的影响
• 4.3 添加剂氟化钙对氧化铝陶瓷性能的影响
• 4.4 添加剂五氧化二钒对氧化铝陶瓷性能的影响
• 4.5 本章小结
• 5 全文结论
• 参考文献
• 致谢