Analisi del processo produttivo e trend di sviluppo dei materiali catodici per batterie agli ioni di litio

Le prestazioni del materiale del catodo della batteria al litio influiscono direttamente sulle prestazioni della batteria agli ioni di litio e il suo costo determina anche direttamente il costo della batteria.Esistono molti processi di produzione industriale per i materiali catodici, il percorso di sintesi è relativamente complesso e anche il controllo della temperatura, dell'ambiente e del contenuto di impurità è relativamente rigoroso.Questo articolo introdurrà il processo di produzione e la tendenza allo sviluppo dei materiali catodici delle batterie al litio.

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Requisiti della batteria al litio per i materiali catodici:

Elevata energia specifica, elevata potenza specifica, minore autoscarica, prezzo basso, lunga durata e buona sicurezza.

Processo di produzione del materiale del catodo della batteria al litio:

La tecnologia di calcinazione adotta la nuova tecnologia di essiccazione a microonde per asciugare il materiale dell'elettrodo positivo della batteria al litio, che risolve i problemi che la tecnologia di essiccazione del materiale dell'elettrodo positivo della batteria al litio convenzionale richiede molto tempo, rallenta la rotazione del capitale, l'essiccazione è irregolare e la profondità di asciugatura non è sufficiente.Le caratteristiche specifiche sono le seguenti:

1. Utilizzando l'apparecchiatura di essiccazione a microonde per il materiale del catodo della batteria al litio, è veloce e veloce e l'essiccazione profonda può essere completata in pochi minuti, il che può far raggiungere al contenuto di umidità finale più di un millesimo;

2. L'essiccazione è uniforme e la qualità di essiccazione del prodotto è buona;

3. Il materiale catodico della batteria al litio è altamente efficiente, a risparmio energetico, sicuro ed ecologico;

4. Non ha inerzia termica e l'immediatezza del riscaldamento è facile da controllare.Il materiale catodico della batteria al litio sinterizzato a microonde ha le caratteristiche di velocità di riscaldamento rapida, elevato tasso di utilizzo dell'energia, elevata efficienza di riscaldamento, sicurezza, igiene e assenza di inquinamento e può migliorare l'uniformità e la resa del prodotto e migliorare la microstruttura e le prestazioni del materiale sinterizzato.

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Metodo di preparazione generale del materiale del catodo della batteria al litio:

1. Metodo in fase solida

Generalmente, per la macinazione e la miscelazione vengono utilizzati sali di litio come carbonato di litio e composti di cobalto o composti di nichel, quindi viene eseguita la reazione di sinterizzazione.I vantaggi di questo metodo sono che il processo è semplice e le materie prime sono prontamente disponibili.Appartiene al metodo che è stato ampiamente studiato, sviluppato e prodotto nella fase iniziale dello sviluppo della batteria al litio e la tecnologia straniera è relativamente matura;Scarsa stabilità e scarsa coerenza di qualità da lotto a lotto.

2. Metodo complesso

Il metodo complesso utilizza un complesso organico per preparare prima un precursore complesso contenente ioni di litio e ioni di cobalto o vanadio, quindi sinterizzare per la preparazione.I vantaggi di questo metodo sono la miscelazione su scala molecolare, una buona uniformità del materiale e stabilità delle prestazioni e una maggiore capacità del materiale dell'elettrodo positivo rispetto al metodo in fase solida.È stato testato all'estero come metodo industrializzato per le batterie al litio, ma la tecnologia non è matura e ci sono poche segnalazioni in Cina..

3. Metodo sol-gel

Utilizzando il metodo di preparazione delle particelle ultrafini sviluppato negli anni '70 per preparare il materiale dell'elettrodo positivo, questo metodo presenta i vantaggi del metodo complesso e il materiale dell'elettrodo preparato ha una capacità elettrica notevolmente migliorata, che si sta sviluppando rapidamente in patria e all'estero.via.Lo svantaggio è che il costo è elevato e la tecnologia è ancora in fase di sviluppo.

4. Metodo di scambio ionico

Il LiMnO2 preparato con il metodo dello scambio ionico ha ottenuto un'elevata capacità di scarica reversibile di 270 mA·h/g.Questo metodo è diventato un nuovo hotspot di ricerca.Ha le caratteristiche di prestazioni stabili degli elettrodi e alta capacità.Tuttavia, il processo prevede fasi dispendiose in termini di tempo e energia, come la ricristallizzazione e l'evaporazione della soluzione, e c'è ancora una notevole distanza dalla praticità.

La tendenza allo sviluppo dei materiali catodici delle batterie al litio:

Essendo una parte importante delle batterie al litio, l'industria dei materiali catodici delle batterie al litio del mio paese si è sviluppata rapidamente.Con lo sviluppo della nuova industria dei veicoli energetici e dell'industria dell'accumulo di energia, si prevede che l'industria dei materiali catodici delle batterie al litio diventerà la principale forza trainante per la crescita dell'industria dei materiali catodici in termini di fosfato di ferro e litio suddiviso e materiali ternari in il futuro e introdurrà maggiori opportunità.e sfide.

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Nei prossimi tre anni, le batterie al litio manterranno uno sviluppo stabile e sostenibile e si prevede che la domanda totale di batterie al litio raggiungerà i 130 Gwh nel 2019. A causa della continua espansione dei campi di applicazione delle batterie al litio, i materiali catodici delle batterie al litio continuano a svilupparsi ed espandersi .

La crescita esplosiva dei veicoli a nuova energia ha portato allo sviluppo sostenuto e rapido dell'industria complessiva delle batterie al litio.Si stima che i materiali catodici globali delle batterie al litio supereranno le 300.000 tonnellate nel 2019. Tra questi, i materiali ternari si svilupperanno rapidamente, con un tasso di crescita composto medio annuo di oltre il 30%.In futuro, NCM e NCA diventeranno la corrente principale dei materiali catodici per autoveicoli.Si prevede che l'uso di materiali ternari rappresenterà circa l'80% dei materiali automobilistici nel 2019.

La batteria al litio è la direzione di sviluppo futura della batteria e il suo mercato dei materiali catodici ha una prospettiva di sviluppo promettente.Allo stesso tempo, la promozione dei telefoni cellulari 3G e la commercializzazione su larga scala di veicoli a nuova energia porteranno nuove opportunità per i materiali catodici delle batterie al litio.I materiali catodici delle batterie al litio hanno un ampio mercato e le prospettive sono molto ottimistiche.


Tempo di pubblicazione: 18-aprile-2022