鉅大LARGE | 點擊量:1281次 | 2021年07月19日
高鎳三元鋰離子電池正極材料的技術
鋰離子電池廠家淺談高鎳三元鋰離子電池正極材料的技術。近年來,三元鋰離子電池材料已成為正極材料增速最高的細分范疇。高鎳NCM鋰離子電池正極材料具有高容量、低成本和原料來源豐富等優(yōu)勢,是一種極有使用前景的鋰離子電池材料。本文鋰離子電池廠家淺談高鎳三元鋰離子電池正極材料的技術,希望能幫得上大家。
鋰離子電池廠家淺談高鎳三元鋰離子電池正極材料的技術
隨著我國新能源汽車市場的快速發(fā)展,帶動動力鋰離子電池需求的大幅上升,而隨著對鋰離子電池能量密度要求的不斷提高,三元鋰離子電池材料的市場需求量始終保持上升趨勢。
無論是政策導向、市場需求,還是技術演進方向,三元材料高鎳化已成為動力鋰離子電池材料發(fā)展的必然趨勢。在補貼退坡和國際競爭加劇的大背景下,國內公司正在高鎳三元范疇積極布局。
鋰離子電池廠家了解到,由于車企和電池公司關于高鎳三元材料的導入需求急切,推進速度不斷加快,2018年以來,NCM811材料已呈現(xiàn)出嚴重供不應求的狀態(tài)。為滿足市場需求,國內正極材料廠商也積極布局高鎳產品,這些產量已經陸續(xù)向市場供應,特別是NCM811產品的產量和產量受到高度矚目。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
預計到2022年全球正極材料出貨量將沖破60萬噸,到2025年將接近100萬噸,其中三元材料仍將是大頭,高鎳三元也將迎來水漲船高的機遇。從國內來看,將來三年三元鋰離子電池材料出貨量復合增速有望維持在30%以上,而到2020年出貨量將沖破20萬噸大關。
正極材料做為鋰離子電池最核心的材料,將來將繼續(xù)受益,并且正極材料的技術仍處于不斷演化階段,具有巨大挖掘潛力。正極材料公司既要有技術開發(fā)、產品更新能力,又要有產量保駕護航;既要有穩(wěn)定的上游資源供給,又要得到下游客戶的認可。關于高鎳三元鋰離子電池公司來說,將來正是重塑正極材料散而亂格局的時候,龍頭公司有望勝出。
高鎳三元正極材料的技術痛點
高鎳三元鋰離子電池正極材料的容量重要來自Ni2+/Ni4+氧化還原,所以鎳含量越高,材料的容量也越大。但是Ni含量升高后,高鎳三元正極材料會帶來一系列棘手的技術問題。高鎳三元正極材料的重要原料是氫氧化物前驅體,Ni以Ni2+的形式存在。
高鎳三元鋰離子電池正極材料在高溫下結構不穩(wěn)定,循環(huán)過程中生成不再有鋰離子脫嵌活性的立方巖鹽相。鎳含量越高,總堿量越高??倝A量高對其工業(yè)加工、儲存、運輸以及電池的制備都提出了更高的要求。當材料接觸空氣時,粉末材料的結構、形貌和成分發(fā)生變化,電化學性能逐漸下降,特別是暴露在潮濕的空氣中,這種現(xiàn)象尤為分明。
高鎳三元鋰離子電池正極漿料在制備和涂布過程,環(huán)境濕度對其影響巨大,假如在工藝過程中吸水反應,特別容易造成漿料性質發(fā)生變化,導致極片制造過程出現(xiàn)品質不穩(wěn)定,工藝一致性差等問題,形成凝膠漿料時,甚至涂布過程無法進行。
高價鎳會與電解質反應放出熱量和氣體,并且它本身也很不穩(wěn)定,受熱會分析并析出O2。當熱量和CO2、O2等氣體在密閉的電池內部集中到達到一定壓強時,就會造成爆炸。
目前動力鋰電池行業(yè)比較火的詞匯,不僅僅是“高鎳”,還有:“固態(tài)電池”,“富鋰錳基固溶體材料”,“鋰硫電池”等等,新技術新材料新觀念的出現(xiàn)將對高鎳三元鋰離子電池材料的使用萌生一定的沖擊。
高鎳三元鋰離子電池材料的原料成本有所下降,因為鎳比鈷價格低。但是高鎳三元材料的這些技術痛點導致其加工條件極為苛刻,原料成本下降,加工成本又升高,所以將來高鎳三元材料的成本也不會大幅降低。但是由于國家及市場對電池比容的要求,高鎳三元材料勢在必行。
總結:以上就是高鎳三元鋰離子電池正極材料的解析。目前處于高鎳正極產業(yè)化初期,多家鋰離子電池廠商積極推動高鎳正極產量落地,三元鋰離子電池材料是將來的趨勢。三元材料具有容量高,成本較低,均衡性較好的優(yōu)勢,在動力鋰電池范疇具有緊要使用。