Analýza výrobného procesu a trendu vývoja katódových materiálov pre lítium-iónové batérie

Výkon katódového materiálu lítiovej batérie priamo ovplyvňuje výkon lítium-iónovej batérie a jej cena tiež priamo určuje cenu batérie.Existuje mnoho priemyselných výrobných procesov pre katódové materiály, cesta syntézy je pomerne zložitá a kontrola teploty, prostredia a obsahu nečistôt je tiež pomerne prísna.Tento článok predstaví výrobný proces a vývojový trend katódových materiálov lítiových batérií.

lithium ion batteries1

Požiadavky na lítiové batérie pre katódové materiály:

Vysoká merná energia, vysoký merný výkon, menšie samovybíjanie, nízka cena, dlhá životnosť a dobrá bezpečnosť.

Proces výroby materiálu katódy lítiovej batérie:

Technológia kalcinácie využíva novú technológiu mikrovlnného sušenia na sušenie materiálu kladnej elektródy lítiovej batérie, ktorá rieši problémy, že konvenčná technológia sušenia materiálu kladnej elektródy lítiovej batérie trvá dlho, spomalí kapitálový obrat, sušenie je nerovnomerné a hĺbka sušenia nestačí.Špecifické vlastnosti sú nasledovné:

1. Použitie mikrovlnného sušiaceho zariadenia pre katódový materiál lítiovej batérie je rýchle a rýchle a hlboké sušenie môže byť dokončené za niekoľko minút, vďaka čomu môže konečný obsah vlhkosti dosiahnuť viac ako tisícinu;

2. Sušenie je rovnomerné a kvalita sušenia produktu je dobrá;

3. Katódový materiál lítiovej batérie je vysoko účinný, energeticky úsporný, bezpečný a šetrný k životnému prostrediu;

4. Nemá žiadnu tepelnú zotrvačnosť a bezprostrednosť ohrevu je ľahko ovládateľná.Katódový materiál mikrovlnnej sintrovanej lítiovej batérie má vlastnosti rýchleho ohrevu, vysokej miery využitia energie, vysokej účinnosti ohrevu, bezpečnosti, hygieny a bez znečistenia a môže zlepšiť rovnomernosť a výťažnosť produktu a zlepšiť mikroštruktúru a výkon. spekaného materiálu.

lithium ion batteries2

Všeobecná metóda prípravy materiálu katódy lítiovej batérie:

1. Metóda tuhej fázy

Vo všeobecnosti sa na mletie a miešanie používajú soli lítia, ako je uhličitan lítny a zlúčeniny kobaltu alebo zlúčeniny niklu, a potom sa uskutočňuje spekacia reakcia.Výhodou tejto metódy je, že proces je jednoduchý a suroviny sú ľahko dostupné.Patrí k metóde, ktorá bola široko skúmaná, vyvinutá a vyrobená v ranom štádiu vývoja lítiových batérií a zahraničná technológia je relatívne vyspelá;Zlá stabilita a zlá konzistencia kvality medzi jednotlivými dávkami.

2. Komplexná metóda

Komplexná metóda využíva organický komplex na najskôr prípravu komplexného prekurzora obsahujúceho ióny lítia a kobaltové alebo vanádové ióny a potom na prípravu spekania.Výhodou tejto metódy je miešanie v molekulárnom meradle, dobrá rovnomernosť materiálu a stabilita výkonu a vyššia kapacita materiálu kladnej elektródy ako pri metóde na pevnej fáze.Bola testovaná v zahraničí ako priemyselná metóda pre lítiové batérie, ale táto technológia nie je vyspelá a v Číne existuje len málo správ..

3. Sol-gélová metóda

Použitím metódy prípravy ultrajemných častíc vyvinutých v 70. rokoch 20. storočia na prípravu materiálu kladnej elektródy má táto metóda výhody komplexnej metódy a pripravený elektródový materiál má výrazne zlepšenú elektrickú kapacitu, ktorá sa rýchlo rozvíja doma iv zahraničí.spôsob.Nevýhodou sú vysoké náklady a technológia je stále vo fáze vývoja.

4. Metóda iónovej výmeny

LiMnO2 pripravený metódou iónovej výmeny získal vysokú kapacitu reverzibilného výboja 270 mAh·h/g.Táto metóda sa stala novým hotspotom výskumu.Má charakteristiky stabilného výkonu elektród a vysokej kapacity.Tento proces však zahŕňa energeticky a časovo náročné kroky, ako je rekryštalizácia roztoku a odparovanie, a stále existuje značný odstup od praktickosti.

Trend vývoja katódových materiálov lítiových batérií:

Ako dôležitá súčasť lítiových batérií sa v našej krajine rýchlo rozvinul priemysel katódových materiálov na výrobu lítiových batérií.S rozvojom priemyslu nových energetických vozidiel a priemyslu skladovania energie sa očakáva, že priemysel katódových materiálov na lítiové batérie sa stane hlavnou hnacou silou rastu priemyslu katódových materiálov, pokiaľ ide o delený fosforečnan lítium-železitý a trojité materiály v budúcnosť a prinesie viac príležitostí.a výzvy.

lithium ion batteries3

V nasledujúcich troch rokoch si lítiové batérie zachovajú stabilný a udržateľný rozvoj a očakáva sa, že celkový dopyt po lítiových batériách dosiahne v roku 2019 130 Gwh. V dôsledku neustáleho rozširovania aplikačných oblastí lítiových batérií sa katódové materiály lítiových batérií naďalej vyvíjajú a rozširujú .

Prudký rast nových energetických vozidiel priniesol trvalý a rýchly rozvoj celého priemyslu lítiových batérií.Odhaduje sa, že celosvetové katódové materiály lítiových batérií presiahnu v roku 2019 300 000 ton. Medzi nimi sa budú rýchlo rozvíjať trojzložkové materiály s priemernou ročnou mierou rastu zlúčenín viac ako 30 %.V budúcnosti sa NCM a NCA stanú hlavným prúdom automobilových katódových materiálov.Očakáva sa, že v roku 2019 bude používanie trojzložkových materiálov predstavovať približne 80 % automobilových materiálov.

Lítiová batéria je budúcim smerom vývoja batérie a jej trh s katódovým materiálom má sľubnú perspektívu rozvoja.Podpora 3G mobilných telefónov a rozsiahla komercializácia nových energetických vozidiel zároveň prinesie nové príležitosti pre katódové materiály lítiových batérií.Katódové materiály pre lítiové batérie majú široký trh a vyhliadky sú veľmi optimistické.


Čas odoslania: 18. apríla 2022