Cobalt Chloride dùng trong sản xuất pin lithium-ion

Ứng dụng của Cobalt Chloride dùng trong sản xuất pin lithium-ion

1. Tiền chất tổng hợp vật liệu cathode

Ứng dụng: Cobalt Chloride (CoCl₂) là nguồn cung cấp ion Co²⁺ trong quá trình tổng hợp vật liệu cathode. Nó tham gia vào phản ứng với các hợp chất như lithium carbonate (Li₂CO₃) để tạo thành lithium cobalt oxide (LiCoO₂) – vật liệu chính trong cực dương của pin lithium-ion.

Cơ chế hoạt động:

• Phản ứng hóa học: CoCl2​+Li2​CO3​→LiCoO2​+CO2​+Cl2​​
• Hiện tượng vật lý:
  • Quá trình kết tủa tạo pha rắn có cấu trúc tinh thể.
  • LiCoO₂ hình thành sau quá trình nung ở nhiệt độ cao.
  • Cấu trúc lớp của LiCoO₂ giúp cải thiện khả năng lưu trữ ion Li⁺.

2. Điều chỉnh tỷ lệ cobalt trong vật liệu cathode

Ứng dụng: CoCl₂ giúp kiểm soát tỷ lệ cobalt trong vật liệu cực dương. Nó thường được dùng trong phương pháp thủy nhiệt hoặc kết tủa đồng thời để đảm bảo tỷ lệ ion Co²⁺ phù hợp.

Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý:
  • Co²⁺ trong dung dịch có thể thay đổi nồng độ tùy theo điều kiện phản ứng.
  • Quá trình kết tủa và kết tinh ảnh hưởng đến độ tinh khiết của vật liệu cathode.
  • Độ đồng nhất của vật liệu ảnh hưởng đến hiệu suất sạc-xả của pin.

3. Chất xúc tác trong quá trình tổng hợp vật liệu pin

Ứng dụng: CoCl₂ là chất xúc tác trong quá trình tạo hạt nano oxit kim loại. Giúp tăng độ dẫn điện và độ bền của điện cực.

Cơ chế hoạt động:​​

• Hiện tượng vật lý:
  • Hạt Co(OH)₂ hình thành trong dung dịch dưới dạng kết tủa mịn.
  • Sau quá trình nung, Co₃O₄ xuất hiện dưới dạng hạt nano.
  • Hạt nano giúp tăng diện tích tiếp xúc và khả năng vận chuyển electron.

4. Chất ổn định trong dung dịch điện phân

Ứng dụng: CoCl₂ giúp cải thiện độ ổn định của điện cực bằng cách giảm sự phân hủy vật liệu cathode.

Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý:
  • Co²⁺ tạo một lớp màng mỏng giúp hạn chế sự hòa tan của LiCoO₂.
  • Lớp bảo vệ này giúp giảm sự mất mát cấu trúc trong quá trình sạc-xả.
  • Tuổi thọ pin được kéo dài nhờ tính ổn định hóa học của Co²⁺.

5. Chất điều chỉnh điện thế trong hệ pin

Ứng dụng: CoCl₂ giúp kiểm soát điện thế hoạt động của vật liệu cực dương, ổn định hiệu suất của pin.

Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý:
  • Co²⁺ ảnh hưởng đến quá trình chuyển đổi pha của LiCoO₂.
  • Độ dẫn điện tăng nhờ sự thay đổi cấu trúc tinh thể.
  • Điện áp của pin duy trì ổn định trong nhiều chu kỳ sạc-xả.

6. Chất tạo màng bảo vệ trên bề mặt cathode

Ứng dụng: CoCl₂ phản ứng với các hợp chất khác để tạo lớp bảo vệ trên cực dương, giảm thiểu phản ứng phụ trong pin.

Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý:
  • Lớp bảo vệ giúp ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa LiCoO₂ và dung dịch điện phân.
  • Hạn chế sự suy giảm hiệu suất của pin qua nhiều chu kỳ sạc-xả.

7. Cải thiện độ dẫn ion trong vật liệu cathode

Ứng dụng: CoCl₂ giúp cải thiện khả năng vận chuyển ion Li⁺ trong mạng tinh thể của vật liệu cathode.

Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý:
  • Co²⁺ làm thay đổi cấu trúc mạng tinh thể, giúp tăng khả năng di chuyển của ion Li⁺.
  • Điện trở nội tại của vật liệu cathode giảm, nâng cao hiệu suất pin.
  • Dòng ion Li⁺ trở nên ổn định hơn trong quá trình sạc-xả.

Tỷ lệ sử dụng Cobalt Chloride dùng trong sản xuất pin lithium-ion

1. Tiền chất tổng hợp vật liệu cathode

• Tỷ lệ: CoCl₂ chiếm khoảng 10 – 20% theo khối lượng trong quá trình tổng hợp LiCoO₂.
• Lý do: Đảm bảo tỷ lệ mol phù hợp giữa Co²⁺ và Li⁺ để hình thành cấu trúc LiCoO₂ ổn định.

2. Điều chỉnh tỷ lệ cobalt trong vật liệu cathode

• Tỷ lệ: CoCl₂ thường điều chỉnh trong khoảng 0.5 – 5% (theo khối lượng dung dịch).
• Lý do: Kiểm soát nồng độ Co²⁺ để đảm bảo sự kết tinh đồng đều.

3. Chất xúc tác trong quá trình tổng hợp vật liệu pin

• Tỷ lệ: 1 – 3% theo khối lượng so với tổng lượng vật liệu tổng hợp.
• Lý do: Đủ để thúc đẩy phản ứng mà không gây lãng phí nguyên liệu.

4. Chất ổn định trong dung dịch điện phân

• Tỷ lệ: 0.01 – 0.5% theo thể tích dung dịch điện phân.
• Lý do: Lượng nhỏ Co²⁺ có thể giảm sự phân hủy vật liệu cathode mà không ảnh hưởng đến hiệu suất sạc-xả.

5. Chất điều chỉnh điện thế trong hệ pin

• Tỷ lệ: 1 – 2% theo khối lượng vật liệu điện cực.
• Lý do: Giữ điện thế hoạt động của vật liệu cathode ổn định mà không ảnh hưởng đến cấu trúc LiCoO₂.

6. Chất tạo màng bảo vệ trên bề mặt cathode

• Tỷ lệ: 0.5 – 2% theo khối lượng.
• Lý do: Đủ để tạo lớp màng mỏng bảo vệ mà không cản trở sự di chuyển của ion Li⁺.

7. Cải thiện độ dẫn ion trong vật liệu cathode

• Tỷ lệ: 1 – 3% theo tổng khối lượng vật liệu điện cực.
• Lý do: Cải thiện độ dẫn ion mà không làm giảm tính ổn định của mạng tinh thể.

Quy trình sử dụng Cobalt Chloride dùng trong sản xuất pin lithium-ion

1: Chuẩn bị nguyên liệu

• Hóa chất chính:
  • Cobalt Chloride (CoCl₂·6H₂O hoặc CoCl₂ khan) – nguồn cung cấp ion Co²⁺.
  • Lithium carbonate (Li₂CO₃) hoặc lithium hydroxide (LiOH) – nguồn cung cấp Li⁺.
  • Dung môi (H₂O hoặc ethanol) – dùng để hòa tan CoCl₂.
• Kiểm soát độ tinh khiết: Độ tinh khiết của CoCl₂ ≥ 99.5% để đảm bảo chất lượng vật liệu cathode.

2: Hòa tan và điều chỉnh tỷ lệ Cobalt Chloride

• Mục tiêu: Tạo dung dịch chứa ion Co²⁺ để phản ứng tổng hợp vật liệu cathode.
• Quy trình:
  • Hòa tan CoCl₂ trong nước hoặc dung môi hữu cơ.
  • Điều chỉnh pH bằng NH₄OH để kiểm soát quá trình kết tủa (nếu cần).
  • Kiểm soát tỷ lệ Co²⁺:Li⁺ để đảm bảo đúng cấu trúc vật liệu.

3: Phản ứng tạo tiền chất vật liệu cathode

• Mục tiêu: Chuyển Co²⁺ thành hợp chất trung gian như Co(OH)₂ hoặc CoCO₃.
• Phương pháp:
  • Kết tủa: Phản ứng giữa CoCl₂ và NH₄OH tạo kết tủa Co(OH)₂.
  • Đồng kết tủa: Kết hợp CoCl₂ với Li₂CO₃ để tạo LiCoO₂ trực tiếp.
  • Thủy nhiệt: Phản ứng ở nhiệt độ cao (~180°C) để tổng hợp vật liệu cathode có cấu trúc tinh thể tốt.

4: Nung kết tinh vật liệu cathode

• Mục tiêu: Tạo vật liệu LiCoO₂ có độ tinh thể cao.
• Quy trình:
  • Nung ở 700 – 900°C trong môi trường khí O₂.
  • Kiểm soát tốc độ gia nhiệt để tránh tạo pha tạp.
  • Thu được bột LiCoO₂ có màu đen hoặc nâu đen.

5: Chế tạo điện cực cathode

• Mục tiêu: Chuyển bột LiCoO₂ thành lớp điện cực dùng trong pin.
• Quy trình:
  • Trộn bột LiCoO₂ với chất dẫn điện (carbon đen, graphene).
  • Thêm chất kết dính (PVDF, NMP) để tạo hỗn hợp sệt.
  • Tráng hỗn hợp lên lá nhôm (Al foil) bằng kỹ thuật phủ quay hoặc lưới in.
  • Sấy khô và ép để tăng mật độ điện cực.

6: Hoàn thiện pin lithium-ion

• Lắp ráp các thành phần:
  • Cực dương (LiCoO₂/Al foil).
  • Cực âm (graphite/Cu foil).
  • Màng ngăn (separator).
  • Dung dịch điện phân (LiPF₆ trong EC/DMC).
• Niêm phong pin:
  • Sử dụng bao nhôm-plastic hoặc vỏ thép không gỉ.
  • Hút chân không để loại bỏ bọt khí trong cell pin.

7: Kiểm tra và kiểm định chất lượng

• Kiểm tra hiệu suất điện hóa:
  • Đo điện áp hở mạch (3.7 – 4.2V).
  • Kiểm tra chu kỳ sạc-xả để đánh giá độ bền pin.
• Kiểm tra nhiệt độ hoạt động:
  • Đánh giá độ ổn định khi sạc ở nhiệt độ cao.
• Phân tích cấu trúc:
  • Dùng XRD để kiểm tra pha tinh thể LiCoO₂.
  • Dùng SEM/TEM để kiểm tra kích thước hạt cathode.

Mua Cobalt Chloride – CoCl2 ở đâu?

Hiện tại,  Cobalt Chloride – CoCl2  đang có sẵn tại KDCCHEMICAL với số lượng lớn. Sản phẩm Cobalt Chloride – CoCl2 được bán ra với mức giá tốt nhất trên thị trường.

Cobalt Chloride – CoCl2, Trung Quốc.

Quý khách có nhu cầu mua và sử dụng hóa chất Cobalt Chloride – CoCl2   của KDCCHEMICAL hãy liên hệ ngay số Hotline 0868.520.018 hoặc truy cập trực tiếp website kdcchemical.vn để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.

Cung cấp, mua bán hóa chất Cobalt Chloride – CoCl2 giá tốt, giá rẻ ở Hà Nội, ở Sài Gòn.

Mua Cobalt Chloride – CoCl2 ở đâu, mua bán Cobalt Chloride – CoCl2 ở Hà Nội, mua bán Cobalt Chloride – CoCl2   giá rẻ, Mua bán Cobalt Chloride – CoCl2      

Nhập khẩu Cobalt Chloride – CoCl2, cung cấp Cobalt Chloride – CoCl2 .

Zalo – Viber: 0868.520.018

Web: kdcchemical.vn 

Mail: kdcchemical@gmail.com