Ανάλυση της διαδικασίας παραγωγής και εξέλιξης των υλικών καθόδου για μπαταρίες ιόντων λιθίου

Η απόδοση του υλικού καθόδου της μπαταρίας λιθίου επηρεάζει άμεσα την απόδοση της μπαταρίας ιόντων λιθίου και το κόστος της καθορίζει επίσης άμεσα το κόστος της μπαταρίας.Υπάρχουν πολλές διαδικασίες βιομηχανικής παραγωγής για υλικά καθόδου, η οδός σύνθεσης είναι σχετικά πολύπλοκη και ο έλεγχος της θερμοκρασίας, του περιβάλλοντος και της περιεκτικότητας σε ακαθαρσίες είναι επίσης σχετικά αυστηρός.Αυτό το άρθρο θα παρουσιάσει τη διαδικασία παραγωγής και την τάση ανάπτυξης των υλικών καθόδου μπαταριών λιθίου.

lithium ion batteries1

Απαιτήσεις μπαταρίας λιθίου για υλικά καθόδου:

Υψηλή ειδική ενέργεια, υψηλή ειδική ισχύς, λιγότερη αυτοεκφόρτιση, χαμηλή τιμή, μεγάλη διάρκεια ζωής και καλή ασφάλεια.

Διαδικασία παραγωγής υλικού καθόδου μπαταρίας λιθίου:

Η τεχνολογία ασβεστοποίησης υιοθετεί τη νέα τεχνολογία ξήρανσης μικροκυμάτων για να στεγνώσει το υλικό θετικού ηλεκτροδίου της μπαταρίας λιθίου, η οποία λύνει τα προβλήματα που η συμβατική τεχνολογία ξήρανσης υλικού θετικών ηλεκτροδίων μπαταρίας λιθίου διαρκεί πολύ, κάνει τον κύκλο εργασιών κεφαλαίου αργό, το στέγνωμα είναι ανομοιόμορφο και το βάθος στεγνώματος δεν είναι αρκετό.Τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά είναι τα εξής:

1. Χρησιμοποιώντας εξοπλισμό ξήρανσης μικροκυμάτων για υλικό καθόδου μπαταρίας λιθίου, είναι γρήγορο και γρήγορο και η βαθιά ξήρανση μπορεί να ολοκληρωθεί σε λίγα λεπτά, γεγονός που μπορεί να κάνει την τελική περιεκτικότητα σε υγρασία να φτάσει περισσότερο από το ένα χιλιοστό.

2. Το στέγνωμα είναι ομοιόμορφο και η ποιότητα ξήρανσης του προϊόντος είναι καλή.

3. Το υλικό καθόδου της μπαταρίας λιθίου είναι εξαιρετικά αποδοτικό, εξοικονόμηση ενέργειας, ασφαλές και φιλικό προς το περιβάλλον.

4. Δεν έχει θερμική αδράνεια, και η αμεσότητα της θέρμανσης ελέγχεται εύκολα.Το υλικό καθόδου της συσσωρευμένης μπαταρίας λιθίου μικροκυμάτων έχει τα χαρακτηριστικά του γρήγορου ρυθμού θέρμανσης, του υψηλού ρυθμού χρήσης ενέργειας, της υψηλής απόδοσης θέρμανσης, της ασφάλειας, της υγιεινής και της ρύπανσης και μπορεί να βελτιώσει την ομοιομορφία και την απόδοση του προϊόντος και να βελτιώσει τη μικροδομή και την απόδοση του συντηγμένου υλικού.

lithium ion batteries2

Γενική μέθοδος παρασκευής υλικού καθόδου μπαταρίας λιθίου:

1. Μέθοδος στερεάς φάσης

Γενικά, άλατα λιθίου όπως ανθρακικό λίθιο και ενώσεις κοβαλτίου ή ενώσεις νικελίου χρησιμοποιούνται για άλεση και ανάμειξη και στη συνέχεια διεξάγεται η αντίδραση πυροσυσσωμάτωσης.Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι ότι η διαδικασία είναι απλή και οι πρώτες ύλες είναι άμεσα διαθέσιμες.Ανήκει στη μέθοδο που έχει ερευνηθεί ευρέως, αναπτύχθηκε και παράγεται στο πρώιμο στάδιο ανάπτυξης μπαταριών λιθίου και η ξένη τεχνολογία είναι σχετικά ώριμη.Κακή σταθερότητα και κακή συνοχή ποιότητας από παρτίδα σε παρτίδα.

2. Σύνθετη μέθοδος

Η σύνθετη μέθοδος χρησιμοποιεί ένα οργανικό σύμπλοκο για να παρασκευάσει πρώτα ένα σύμπλοκο πρόδρομο που περιέχει ιόντα λιθίου και ιόντα κοβαλτίου ή βαναδίου, και στη συνέχεια να πυροσυσσωματώσει για να παρασκευαστεί.Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι η ανάμειξη σε μοριακή κλίμακα, η καλή ομοιομορφία του υλικού και η σταθερότητα απόδοσης και η υψηλότερη χωρητικότητα του υλικού θετικού ηλεκτροδίου από τη μέθοδο στερεάς φάσης.Έχει δοκιμαστεί στο εξωτερικό ως βιομηχανοποιημένη μέθοδος για μπαταρίες λιθίου, αλλά η τεχνολογία δεν είναι ώριμη και υπάρχουν λίγες αναφορές στην Κίνα..

3. Μέθοδος Sol-gel

Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο παρασκευής εξαιρετικά λεπτών σωματιδίων που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1970 για την προετοιμασία του υλικού θετικού ηλεκτροδίου, αυτή η μέθοδος έχει τα πλεονεκτήματα της σύνθετης μεθόδου και το παρασκευασμένο υλικό ηλεκτροδίων έχει πολύ βελτιωμένη ηλεκτρική χωρητικότητα, η οποία αναπτύσσεται γρήγορα στο εσωτερικό και στο εξωτερικό.Μακριά.Το μειονέκτημα είναι ότι το κόστος είναι υψηλό και η τεχνολογία βρίσκεται ακόμα στο στάδιο ανάπτυξης.

4. Μέθοδος ανταλλαγής ιόντων

Το LiMnO2 που παρασκευάστηκε με τη μέθοδο ανταλλαγής ιόντων έχει λάβει υψηλή αναστρέψιμη ικανότητα εκφόρτισης 270 mA·h/g.Αυτή η μέθοδος έχει γίνει ένα νέο ερευνητικό hotspot.Έχει τα χαρακτηριστικά της σταθερής απόδοσης ηλεκτροδίων και της υψηλής χωρητικότητας.Ωστόσο, η διαδικασία περιλαμβάνει ενεργοβόρα και χρονοβόρα βήματα, όπως η ανακρυστάλλωση και η εξάτμιση διαλύματος, και υπάρχει ακόμη σημαντική απόσταση από την πρακτικότητα.

Η τάση ανάπτυξης των υλικών καθόδου μπαταριών λιθίου:

Ως σημαντικό μέρος των μπαταριών λιθίου, η βιομηχανία υλικών καθόδου μπαταριών λιθίου ισχύος της χώρας μου έχει αναπτυχθεί γρήγορα.Με την ανάπτυξη της νέας βιομηχανίας ενεργειακών οχημάτων και της βιομηχανίας αποθήκευσης ενέργειας, αναμένεται ότι η βιομηχανία υλικών καθόδου μπαταριών λιθίου θα γίνει η κύρια κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη της βιομηχανίας υλικών καθόδου όσον αφορά τον υποδιαιρεμένο φωσφορικό σίδηρο λιθίου και τα τριμερή υλικά σε το μέλλον και θα δημιουργήσει περισσότερες ευκαιρίες.και προκλήσεις.

lithium ion batteries3

Στα επόμενα τρία χρόνια, οι μπαταρίες λιθίου θα διατηρήσουν σταθερή και βιώσιμη ανάπτυξη και η συνολική ζήτηση για μπαταρίες λιθίου αναμένεται να φτάσει τα 130 Gwh το 2019. Λόγω της συνεχούς επέκτασης των πεδίων εφαρμογής μπαταριών λιθίου, τα υλικά καθόδου μπαταριών λιθίου συνεχίζουν να αναπτύσσονται και να επεκτείνονται .

Η εκρηκτική ανάπτυξη των νέων ενεργειακών οχημάτων έχει επιφέρει τη διαρκή και ταχεία ανάπτυξη της συνολικής βιομηχανίας μπαταριών λιθίου.Εκτιμάται ότι τα παγκόσμια υλικά καθόδου των μπαταριών λιθίου αναμένεται να ξεπεράσουν τους 300.000 τόνους το 2019. Μεταξύ αυτών, τα τριμερή υλικά θα αναπτυχθούν γρήγορα, με μέσο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης ένωσης άνω του 30%.Στο μέλλον, το NCM και το NCA θα γίνουν το κύριο ρεύμα των υλικών καθόδου αυτοκινήτων.Αναμένεται ότι η χρήση τριμερών υλικών θα αντιπροσωπεύει περίπου το 80% των υλικών αυτοκινήτων το 2019.

Η μπαταρία λιθίου είναι η μελλοντική κατεύθυνση ανάπτυξης της μπαταρίας και η αγορά υλικών καθόδου έχει μια πολλά υποσχόμενη προοπτική ανάπτυξης.Ταυτόχρονα, η προώθηση των κινητών τηλεφώνων 3G και η μεγάλης κλίμακας εμπορευματοποίηση οχημάτων νέας ενέργειας θα φέρει νέες ευκαιρίες για τα υλικά καθόδου μπαταριών λιθίου.Τα υλικά καθόδου μπαταριών λιθίου έχουν ευρεία αγορά και οι προοπτικές είναι πολύ αισιόδοξες.


Ώρα δημοσίευσης: Απρ-18-2022