Analýza výrobního procesu a trendu vývoje katodových materiálů pro lithium-iontové baterie

Výkon katodového materiálu lithiové baterie přímo ovlivňuje výkon lithium-iontové baterie a její cena také přímo určuje cenu baterie.Existuje mnoho průmyslových výrobních procesů pro katodové materiály, cesta syntézy je poměrně složitá a kontrola teploty, prostředí a obsahu nečistot je také poměrně přísná.Tento článek představí výrobní proces a trend vývoje katodových materiálů lithiových baterií.

lithium ion batteries1

Požadavky na lithiové baterie pro katodové materiály:

Vysoká měrná energie, vysoký měrný výkon, menší samovybíjení, nízká cena, dlouhá životnost a dobrá bezpečnost.

Proces výroby katodového materiálu lithiové baterie:

Technologie kalcinace využívá novou technologii mikrovlnného sušení pro sušení materiálu kladné elektrody lithiové baterie, což řeší problémy, které spočívají v tom, že konvenční technologie sušení materiálu kladné elektrody na lithiové baterii trvá dlouho, zpomaluje kapitálový obrat, sušení je nerovnoměrné a hloubka sušení nestačí.Konkrétní vlastnosti jsou následující:

1. Použití mikrovlnného sušícího zařízení pro lithiový bateriový katodový materiál je rychlé a rychlé a hluboké sušení může být dokončeno během několika minut, což může způsobit, že konečný obsah vlhkosti dosáhne více než jedné tisíciny;

2. Sušení je rovnoměrné a kvalita sušení produktu je dobrá;

3. Katodový materiál lithiové baterie je vysoce účinný, energeticky úsporný, bezpečný a šetrný k životnímu prostředí;

4. Nemá žádnou tepelnou setrvačnost a snadno se ovládá bezprostřednost ohřevu.Katodový materiál mikrovlnné slinuté lithiové baterie má vlastnosti rychlého ohřevu, vysoké míry využití energie, vysoké účinnosti ohřevu, bezpečnosti, hygieny a znečištění a může zlepšit jednotnost a výtěžnost produktu a zlepšit mikrostrukturu a výkon. slinutého materiálu.

lithium ion batteries2

Obecná metoda přípravy katodového materiálu lithiové baterie:

1. Metoda pevné fáze

Obecně se pro mletí a míchání používají soli lithia, jako je uhličitan lithný a sloučeniny kobaltu nebo sloučeniny niklu, a poté se provádí slinovací reakce.Výhodou této metody je, že proces je jednoduchý a suroviny jsou snadno dostupné.Patří k metodě, která byla široce zkoumána, vyvinuta a vyrobena v rané fázi vývoje lithiových baterií a zahraniční technologie je relativně vyspělá;Špatná stabilita a špatná konzistence kvality mezi jednotlivými šaržemi.

2. Komplexní metoda

Komplexní metoda využívá organický komplex k první přípravě komplexního prekurzoru obsahujícího ionty lithia a ionty kobaltu nebo vanadu a poté k přípravě slinování.Výhodou této metody je míchání v molekulárním měřítku, dobrá stejnoměrnost materiálu a výkonnostní stabilita a vyšší kapacita materiálu kladné elektrody než u metody na pevné fázi.Byla testována v zahraničí jako průmyslová metoda pro lithiové baterie, ale tato technologie není zralá a v Číně je jen málo zpráv..

3. Sol-gel metoda

Použitím metody přípravy ultrajemných částic vyvinutých v 70. letech 20. století pro přípravu materiálu kladné elektrody má tato metoda výhody komplexní metody a připravený elektrodový materiál má výrazně zlepšenou elektrickou kapacitu, která se rychle rozvíjí doma i v zahraničí.způsob.Nevýhodou je vysoká cena a technologie je stále ve fázi vývoje.

4. Metoda iontové výměny

LiMnO2 připravený metodou iontové výměny získal vysokou kapacitu reverzibilního výboje 270 mAh·h/g.Tato metoda se stala novým hotspotem výzkumu.Má vlastnosti stabilního výkonu elektrody a vysoké kapacity.Tento proces však zahrnuje energeticky a časově náročné kroky, jako je rekrystalizace roztoku a odpařování, a stále je zde značný odstup od praktičnosti.

Trend vývoje katodových materiálů lithiových baterií:

Jako důležitá součást lithiových baterií se v mé zemi rychle rozvíjí katodový materiál na výrobu lithiových baterií.S rozvojem průmyslu nových energetických vozidel a průmyslu skladování energie se očekává, že průmysl katodových materiálů pro lithiové baterie se stane hlavní hnací silou růstu průmyslu katodových materiálů, pokud jde o rozčleněný fosforečnan lithnoželezitý a ternární materiály v budoucnost a přinese více příležitostí.a výzvy.

lithium ion batteries3

V příštích třech letech si lithiové baterie udrží stabilní a udržitelný rozvoj a očekává se, že celková poptávka po lithiových bateriích dosáhne v roce 2019 130 Gwh. Vzhledem k neustálému rozšiřování aplikačních oblastí lithiových baterií se katodové materiály lithiových baterií nadále vyvíjejí a rozšiřují .

Explozivní růst nových energetických vozidel přinesl trvalý a rychlý rozvoj celého průmyslu lithiových baterií.Odhaduje se, že celosvětový objem lithiových katodových materiálů v roce 2019 překročí 300 000 tun. Mezi nimi se budou rychle vyvíjet ternární materiály s průměrnou roční mírou růstu sloučenin více než 30 %.V budoucnu se NCM a NCA stanou hlavním proudem automobilových katodových materiálů.Očekává se, že použití ternárních materiálů bude v roce 2019 tvořit asi 80 % automobilových materiálů.

Lithiová baterie je budoucím směrem vývoje baterie a její trh s katodovým materiálem má slibnou perspektivu rozvoje.Propagace mobilních telefonů 3G a rozsáhlá komercializace nových energetických vozidel zároveň přinese nové příležitosti pro katodové materiály lithiových baterií.Katodové materiály pro lithiové baterie mají široký trh a vyhlídky jsou velmi optimistické.


Čas odeslání: 18. dubna 2022