Wydajność materiału katody baterii litowej bezpośrednio wpływa na wydajność baterii litowo-jonowej, a jej koszt również bezpośrednio określa koszt baterii.Istnieje wiele przemysłowych procesów produkcji materiałów katodowych, droga syntezy jest stosunkowo złożona, a kontrola temperatury, środowiska i zawartości zanieczyszczeń jest również stosunkowo rygorystyczna.W tym artykule przedstawimy proces produkcji i trend rozwoju materiałów katodowych baterii litowych.
Wymagania dotyczące baterii litowych dla materiałów katodowych:
Wysoka energia właściwa, wysoka moc właściwa, mniejsze samorozładowanie, niska cena, długa żywotność i dobre bezpieczeństwo.
Proces produkcji materiału katodowego baterii litowej:
Technologia kalcynacji wykorzystuje nową technologię suszenia mikrofalowego do suszenia materiału elektrody dodatniej baterii litowej, co rozwiązuje problemy, które konwencjonalna technologia suszenia materiału elektrody dodatniej baterii litowej zajmuje dużo czasu, powoduje powolny obrót kapitału, suszenie jest nierównomierne i głębokość suszenia nie wystarcza.Specyficzne cechy są następujące:
1. Korzystanie ze sprzętu do suszenia mikrofalowego do materiału katodowego baterii litowej jest szybkie i szybkie, a głębokie suszenie można zakończyć w ciągu kilku minut, co może sprawić, że ostateczna zawartość wilgoci osiągnie ponad jedną tysięczną;
2. Suszenie jest jednolite, a jakość suszenia produktu jest dobra;
3. Materiał katodowy baterii litowej jest wysoce wydajny, energooszczędny, bezpieczny i przyjazny dla środowiska;
4. Nie ma bezwładności cieplnej, a natychmiastowość nagrzewania jest łatwa do kontrolowania.Materiał katodowy spiekanego mikrofalowo akumulatora litowego charakteryzuje się szybką szybkością nagrzewania, wysokim współczynnikiem wykorzystania energii, wysoką wydajnością ogrzewania, bezpieczeństwem, higieną i brakiem zanieczyszczeń, a także może poprawić jednorodność i wydajność produktu oraz poprawić mikrostrukturę i wydajność spiekanego materiału.
Ogólna metoda przygotowania materiału katodowego baterii litowej:
1. Metoda fazy stałej
Na ogół do mielenia i mieszania stosuje się sole litu, takie jak węglan litu i związki kobaltu lub związki niklu, a następnie prowadzi się reakcję spiekania.Zaletą tej metody jest to, że proces jest prosty, a surowce są łatwo dostępne.Należy do metody, która została szeroko zbadana, opracowana i wyprodukowana na wczesnym etapie rozwoju baterii litowych, a technologia zagraniczna jest stosunkowo dojrzała;Słaba stabilność i słaba spójność jakości pomiędzy partiami.
2. Złożona metoda
Złożona metoda wykorzystuje kompleks organiczny, aby najpierw przygotować złożony prekursor zawierający jony litu i jony kobaltu lub wanadu, a następnie spiekać w celu przygotowania.Zaletami tej metody są mieszanie w skali molekularnej, dobra jednorodność materiału i stabilność działania oraz wyższa pojemność materiału elektrody dodatniej niż metoda w fazie stałej.Został przetestowany za granicą jako uprzemysłowiona metoda dla baterii litowych, ale technologia nie jest dojrzała, a w Chinach jest niewiele doniesień..
3. Metoda zol-żel
Wykorzystując metodę przygotowania ultradrobnych cząstek opracowaną w latach 70. do przygotowania materiału elektrody dodatniej, metoda ta ma zalety metody złożonej, a przygotowany materiał elektrody ma znacznie lepszą pojemność elektryczną, która szybko się rozwija w kraju i za granicą.z dala.Wadą jest to, że koszt jest wysoki, a technologia wciąż znajduje się w fazie rozwoju.
4. Metoda wymiany jonowej
LiMnO2 przygotowany metodą wymiany jonowej uzyskał wysoką wydajność odwracalnego rozładowania wynoszącą 270mA·h/g.Ta metoda stała się nowym hotspotem badawczym.Charakteryzuje się stabilną wydajnością elektrody i wysoką pojemnością.Jednak proces obejmuje energochłonne i czasochłonne etapy, takie jak rekrystalizacja roztworu i odparowanie, a od praktyczności nadal dzieli go znaczna odległość.
Trend rozwoju materiałów katodowych baterii litowych:
Jako ważna część baterii litowych, przemysł materiałów katodowych baterii litowych w moim kraju szybko się rozwinął.Wraz z rozwojem nowego przemysłu pojazdów energetycznych i przemysłu magazynowania energii oczekuje się, że przemysł materiałów katodowych akumulatorów litowych stanie się główną siłą napędową rozwoju przemysłu materiałów katodowych pod względem podzielonego fosforanu litowo-żelazowego i materiałów trójskładnikowych w przyszłości i przyniesie więcej możliwości.i wyzwania.
W ciągu najbliższych trzech lat baterie litowe utrzymają stabilny i zrównoważony rozwój, a całkowite zapotrzebowanie na baterie litowe ma osiągnąć 130 Gwh w 2019 roku. Ze względu na ciągłą ekspansję pól zastosowań baterii litowych, materiały katodowe do baterii litowych nadal się rozwijają i rozszerzają .
Gwałtowny wzrost nowych pojazdów energetycznych doprowadził do trwałego i szybkiego rozwoju całego przemysłu akumulatorów litowych.Szacuje się, że globalne materiały katodowe do akumulatorów litowych przekroczą 300 000 ton w 2019 r. Wśród nich materiały trójskładnikowe będą się szybko rozwijać, ze średnią roczną stopą wzrostu związku o ponad 30%.W przyszłości NCM i NCA staną się głównym nurtem motoryzacyjnych materiałów katodowych.Oczekuje się, że wykorzystanie materiałów trójskładnikowych będzie stanowić około 80% materiałów motoryzacyjnych w 2019 roku.
Bateria litowa to przyszły kierunek rozwoju baterii, a rynek materiałów katodowych ma obiecującą perspektywę rozwoju.Jednocześnie promocja telefonów komórkowych 3G i komercjalizacja na dużą skalę nowych pojazdów energetycznych przyniesie nowe możliwości dla materiałów katodowych baterii litowych.Materiały katodowe do akumulatorów litowych mają szeroki rynek, a perspektywy są bardzo optymistyczne.
Czas publikacji: 18 kwietnia-2022