Učinkovitost katodnega materiala litijeve baterije neposredno vpliva na zmogljivost litij-ionske baterije, njen strošek pa neposredno določa tudi ceno baterije.Obstaja veliko industrijskih proizvodnih procesov za katodne materiale, pot sinteze je razmeroma zapletena, nadzor temperature, okolja in vsebnosti nečistoč je tudi razmeroma strog.Ta članek bo predstavil proizvodni proces in trend razvoja katodnih materialov za litijeve baterije.
Zahteve za litijeve baterije za katodne materiale:
Visoka specifična energija, visoka specifična moč, manj samopraznjenja, nizka cena, dolga življenjska doba in dobra varnost.
Postopek izdelave katodnega materiala litijeve baterije:
Tehnologija kalcinacije uporablja novo tehnologijo mikrovalovnega sušenja za sušenje materiala pozitivne elektrode litijeve baterije, ki rešuje težave, ki jih običajna tehnologija sušenja materiala pozitivne elektrode z litijevimi baterijami zahteva dolgo časa, upočasni obračanje kapitala, sušenje je neenakomerno in globina sušenja ni dovolj.Posebne značilnosti so naslednje:
1. Uporaba mikrovalovne sušilne opreme za katodni material litijeve baterije je hitra in hitra, globoko sušenje pa se lahko zaključi v nekaj minutah, zaradi česar lahko končna vsebnost vlage doseže več kot tisočinko;
2. Sušenje je enakomerno in kakovost sušenja izdelka dobra;
3. Katodni material litijeve baterije je zelo učinkovit, varčen z energijo, varen in okolju prijazen;
4. Nima toplotne vztrajnosti, neposrednost ogrevanja pa je enostavno nadzorovati.Katodni material mikrovalovne sintrane litijeve baterije ima značilnosti hitrega segrevanja, visoke stopnje izrabe energije, visoke učinkovitosti ogrevanja, varnosti, higiene in onesnaževanja ter lahko izboljša enakomernost in izkoristek izdelka ter izboljša mikrostrukturo in zmogljivost. sintranega materiala.
Splošna metoda priprave katodnega materiala litijeve baterije:
1. Metoda trdne faze
Na splošno se za mletje in mešanje uporabljajo litijeve soli, kot so litijev karbonat in kobaltove spojine ali spojine niklja, nato pa se izvede reakcija sintranja.Prednosti te metode so, da je postopek preprost in da so surovine na voljo.Spada v metodo, ki je bila široko raziskana, razvita in proizvedena v zgodnji fazi razvoja litijevih baterij, tuja tehnologija pa je relativno zrela;Slaba stabilnost in slaba kakovost od serije do serije.
2. Kompleksna metoda
Kompleksna metoda uporablja organski kompleks za prvo pripravo kompleksnega prekurzorja, ki vsebuje litijeve ione in kobaltove ali vanadijeve ione, in nato sintranje za pripravo.Prednosti te metode so mešanje v molekularnem merilu, dobra enakomernost materiala in stabilnost delovanja ter višja kapacitivnost materiala pozitivne elektrode kot pri trdni fazi.Preizkušena je bila v tujini kot industrializirana metoda za litijeve baterije, vendar tehnologija ni zrela, na Kitajskem pa je malo poročil..
3. Sol-gel metoda
Z uporabo metode priprave ultrafinih delcev, razvite v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja za pripravo materiala pozitivne elektrode, ima ta metoda prednosti kompleksne metode, pripravljeni elektrodni material pa ima močno izboljšano električno zmogljivost, ki se hitro razvija doma in v tujini.način.Pomanjkljivost je visoka cena, tehnologija pa je še v fazi razvoja.
4. Metoda ionske izmenjave
LiMnO2, pripravljen z metodo ionske izmenjave, je dosegel visoko reverzibilno zmogljivost praznjenja 270 mA·h/g.Ta metoda je postala nova raziskovalna točka.Ima značilnosti stabilnega delovanja elektrode in visoke kapacitivnosti.Vendar pa postopek vključuje energijsko in dolgotrajne korake, kot sta prekristalizacija raztopine in izhlapevanje, in je še vedno precejšnja oddaljenost od praktičnosti.
Trend razvoja katodnih materialov za litijeve baterije:
Kot pomemben del litijevih baterij se je industrija katodnih materialov za moč litijeve baterije v moji državi hitro razvila.Z razvojem industrije novih energetskih vozil in industrije shranjevanja energije se pričakuje, da bo industrija katodnih materialov za litijeve baterije postala glavna gonilna sila za rast industrije katodnih materialov v smislu razdeljenih litijevega železovega fosfata in ternarnih materialov v prihodnost in bo odprlo več priložnosti.in izzivi.
V naslednjih treh letih bodo litijeve baterije ohranile stabilen in trajnosten razvoj, skupno povpraševanje po litijevih baterijah pa naj bi leta 2019 doseglo 130 Gwh. Zaradi nenehnega širjenja področij uporabe litijevih baterij se katodni materiali za litijeve baterije še naprej razvijajo in širijo. .
Eksplozivna rast novih energetskih vozil je prinesla trajen in hiter razvoj celotne industrije litijevih baterij.Ocenjuje se, da naj bi svetovni katodni materiali za litijeve baterije v letu 2019 presegli 300.000 ton. Med njimi se bodo hitro razvijali ternarni materiali, s povprečno letno stopnjo rasti spojin več kot 30 %.V prihodnosti bosta NCM in NCA postala glavni tok avtomobilskih katodnih materialov.Pričakuje se, da bo uporaba ternarnih materialov v letu 2019 predstavljala približno 80 % avtomobilskih materialov.
Litijeva baterija je prihodnja razvojna smer baterije, njen trg katodnega materiala pa ima obetavne razvojne možnosti.Hkrati bosta promocija mobilnih telefonov 3G in obsežna komercializacija novih energetskih vozil prinesla nove priložnosti za katodne materiale za litijeve baterije.Katodni materiali za litijeve baterije imajo širok trg in obeti so zelo optimistični.
Čas objave: 18. april 2022