동시 열분석기를 사용하여 리?? 하이드록시드 단수화물의 열중력 분석

신에너지 소재 산업의 수요 증가와 함께, 리튬염 화학의 중요한 중간체인 수산화리튬 수화물은 양극재 제조, 코팅 첨가제, 윤활제, 유리 및 세라믹 산업에서 널리 사용됩니다. 그 탈수 및 분해 거동은 물질 순도에 영향을 미칠 뿐만 아니라 소결 온도 설정, 저장 과정 및 조성 제어와도 직접 관련이 있습니다. 본 논문은 동시 열분석 결과를 바탕으로 산소 분위기에서 수산화리튬 일수화물의 분해 메커니즘과 주요 온도 범위를 설명하고, 기업 생산 및 엔지니어링 적용을 위한 데이터 지원을 제공합니다.

I. 실험 절차

1. 측정 장비: STA400 동시 열분석기

2. 시료: 수산화리튬 일수화물

3. 실험 매개변수:

분위기: 산소

가열 속도: 5℃/분

온도 범위: 25℃ ~ 800℃

참고: 산소 분위기에서의 데이터는 실제 소결 및 산화 과정을 더 가깝게 반영합니다.

4. 측정 스펙트럼

5. 측정 스펙트럼 분석:

1단계: 결정수 제거

온도 범위: 31.8℃ ~ 130.3℃

무게 감소: ≈11.31%

열 효과: 뚜렷한 흡열 피크 (≈90℃)

LiOH·H2O→LiOH+H2O↑

의미: 완전한 탈수는 130℃ 이상의 건조 온도에서만 달성할 수 있습니다. 이 온도 미만에서는 장기간 보관해도 물 손실이 쉽게 발생하지 않습니다.

2단계: 수산화리튬의 열분해

온도 범위: 198.9℃ ~ 456.4℃

무게 감소: ≈12.53%

열 효과: 두 번째 흡열 피크 (≈276℃)

핵심 반응: 2LiOH→Li₂O+H₂O↑

의미: 200℃ ~ 450℃는 임계 분해 범위입니다. 양극재의 소결 온도가 이 범위를 포함하는 경우, 물 증발로 인한 비율 변화를 고려해야 합니다. 이 범위에서 과도한 체류 시간은 리튬 손실, 화학량론적 편차 및 제품 내 높은 산소 함량을 초래할 수 있습니다.

3단계: 고온 안정성

온도 범위: 590.7℃ ~ 744.4℃

무게 감소: ≈0.32%

설명: 유의미한 반응 없음; 시스템은 안정화되는 경향이 있습니다.

II. 실험 결론

600℃ 이상의 온도는 Li₂O에 대해 비교적 안정적인 범위로 간주될 수 있으며, 후속 고온 단계에서 리튬 소스 구조의 안정성을 유지하는 데 적합합니다. 이 열분석은 LiOH·H₂O→LiOH→Li₂O의 완전한 경로와 주요 온도 제어 지점을 제공하며, 재료 배합 및 소결 온도 설정에 중요한 참고 자료로 활용됩니다.