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萬(wàn)事開頭難，三元正極材料的制備中原料的選取也是非常重要的一步。常見的鋰源有碳酸鋰（Li2CO3）、一水氫氧化鋰（LiOH·H2O）、硝酸鋰（LiNO3）等。硝酸鋰因使用中會(huì)產(chǎn)生有害氣體，一般不被選擇作為鋰源。那么碳酸鋰和氫氧化鋰選誰(shuí)好呢？
根據(jù)汪永斌等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用碳酸鋰制備的三元材料，首次放電比容量達(dá)到165mAh/g，400次循環(huán)，容量保持率達(dá)到86%左右，而采用氫氧化鋰所制備的三元材料，首次放電比容量達(dá)到171mAh/g，400次循環(huán)，容量保持率達(dá)到91%。從整個(gè)循環(huán)過(guò)程來(lái)看，以氫氧化鋰為鋰源的材料循環(huán)曲線更為平滑穩(wěn)定；以碳酸鋰為鋰源的材料約350次循環(huán)后容量衰減逐漸加快。
燒結(jié)是制備三元正極材料的關(guān)鍵步驟，燒結(jié)溫度直接影響材料的容量、效率和循環(huán)性能，對(duì)材料表面殘留鋰和材料pH值的影響也較為明顯。
研究表明以氫氧化鋰為鋰源時(shí)，只需低溫?zé)Y(jié)就可以得到性能優(yōu)異的材料；而以碳酸鋰為鋰源時(shí)，燒結(jié)溫度要達(dá)到900℃以上，才能得到性能穩(wěn)定的材料。隨著循環(huán)次數(shù)增加，以氫氧化鋰為鋰源所制備的材料循環(huán)曲線更加平滑，充放電性能更加穩(wěn)定。
通過(guò)以上比較，我們可以看出作為三元正極材料的鋰源中氫氧化鋰要優(yōu)于碳酸鋰，但實(shí)際上生產(chǎn)三元正極材料一般用的是碳酸鋰，這是為什么呢？氫氧化鋰的鋰含量波動(dòng)比碳酸鋰大，且氫氧化鋰腐蝕性強(qiáng)于碳酸鋰，若無(wú)特殊情況，三元正極材料生產(chǎn)廠家都傾向于使用含量穩(wěn)定且腐蝕性弱的碳酸鋰。
所以碳酸鋰要?jiǎng)俪隽藛?？并沒(méi)有。
普通的三元正極材料更傾向于用碳酸鋰作為鋰源，而高鎳三元正極材料卻更適合用氫氧化鋰。這是因?yàn)棰俑哝嚾牧弦鬅Y(jié)溫度不宜過(guò)高，否則影響倍率性能。制備高鎳三元材料要求燒結(jié)溫度適中，NCM811需要燒結(jié)溫度至少控制在800℃以下、NCM90505需要控制在740℃左右。
另外碳酸鋰的熔點(diǎn)為720℃，而單水氫氧化鋰的熔點(diǎn)僅為471℃，在燒結(jié)過(guò)程中熔融的氫氧化鋰可與三元前驅(qū)體更均勻、充分的混合，從而減少表面鋰殘留，提升材料的放電比容量。采用氫氧化鋰和較低的燒結(jié)溫度還可減少陽(yáng)離子混排，提升循環(huán)穩(wěn)定性。相比之下，碳酸鋰的燒結(jié)溫度往往需達(dá)到900℃以上才能得到性能穩(wěn)定的材料，難以作為高鎳三元材料的鋰源。
現(xiàn)在結(jié)果已經(jīng)十分明了了，如果是普通的三元正極材料，選碳酸鋰作為鋰源即可。如果是高鎳三元正極材料則要選氫氧化鋰作為鋰源。
參考來(lái)源：
中國(guó)粉體網(wǎng).三元材料兩種鋰源的制備及檢測(cè)
汪永斌.鋰源及燒結(jié)條件對(duì)三元材料電化學(xué)性能影響
未來(lái)智庫(kù).鋰金屬深度報(bào)告：氫氧化鋰的大時(shí)代