鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:4822次 | 2018年12月17日
三元鋰電池負(fù)極材料的種類介紹
如今社會(huì)節(jié)能環(huán)保的提倡,越來(lái)越多的環(huán)保型產(chǎn)品被應(yīng)用到市場(chǎng)當(dāng)中。而在電池行業(yè),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢(shì)迅速的占領(lǐng)了市場(chǎng),并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。對(duì)于傳統(tǒng)電池來(lái)說(shuō),三元鋰電池具有壽命長(zhǎng),節(jié)能環(huán)保無(wú)污染,維護(hù)成本低,充放電完全,重量輕等等優(yōu)勢(shì)。在目前的鋰電池市場(chǎng),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢(shì)脫穎而出,成為鋰電池市場(chǎng)中的一匹黑馬,三元鋰電池參數(shù)有很多,下面河北鑫動(dòng)力小編就來(lái)給大家介紹一下三元鋰電池負(fù)極材料種類
三元鋰電池
三元鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰負(fù)極材料
鈦酸鋰作為“零張力”材料,使鋰離子電池壽命大大延長(zhǎng),充放電循環(huán)可達(dá)數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽(yáng)能路燈用于儲(chǔ)電的鋰電池每?jī)赡昃鸵鼡Q一次,而用鈦酸鋰負(fù)極材料制成的鋰電池使用壽命可達(dá)15年。
但是鈦酸鋰相對(duì)于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半,即單個(gè)電池為了達(dá)到相同的容量要比常規(guī)負(fù)極材料多使用一倍質(zhì)量的負(fù)極材料。這會(huì)增大電池的質(zhì)量和體積,在當(dāng)前電池輕量化的背景下,鈦酸鋰的推廣有一定局限性。
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%
4.1鈦資源
目前公布的鈦資源情況看,全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國(guó)和印度等國(guó)。其中,加拿大、中國(guó)、印度主要是鈦鐵礦原生礦,澳大利亞、美國(guó)、南非主要是鈦砂礦。
按目前鈦礦開(kāi)采規(guī)模約為450萬(wàn)噸(以TiO2計(jì))計(jì)算,就目前已發(fā)現(xiàn)的資源儲(chǔ)量可滿足今后50年的需要。若再加上不斷被發(fā)現(xiàn)的新的鈦資源,因此可以預(yù)計(jì)今后100年內(nèi)不會(huì)發(fā)生鈦資源危機(jī)。
世界上具有開(kāi)采價(jià)值的鈦礦有原生礦和砂礦兩種。原生礦基本都是共生礦,有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和赤鐵礦等不同類型。原生礦的特點(diǎn)是產(chǎn)地集中、儲(chǔ)量大、可大規(guī)模開(kāi)采,缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)致密、選礦回收率低、精礦品位低,主要集中于加拿大、娜威、中國(guó)、印度和俄羅斯。砂礦是水生礦,在海岸和河灘沉積成礦。砂礦主要鐵礦物是鈦鐵礦和金紅石,多與獨(dú)居石、錯(cuò)英石、錫石等共生,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)松散、易開(kāi)采、鈦礦物單體解離性好、可選性好、精礦品位高,缺點(diǎn)是資源分散、原礦品位低,主要產(chǎn)于南非、澳大利亞、印度和南美洲國(guó)家的海濱和內(nèi)陸沉積層中。
我國(guó)鈦礦資源儲(chǔ)量,僅四川攀枝花和西昌地區(qū),就蘊(yùn)藏有釩鈦磁鐵礦近百億噸,折合TiO2為8萬(wàn)7千萬(wàn)噸,占國(guó)內(nèi)已探明儲(chǔ)量的90%。所以鈦資源的儲(chǔ)量十分豐富,不是稀缺資源。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
鈦精礦的需求,全球范圍內(nèi)來(lái)看,還是集中在鈦白粉領(lǐng)域。
按照1Kwh鋰離子電池鈦酸鋰用量1.59kg,1kg鈦酸鋰需要0.76kg的氧化鈦(TiO2)估計(jì),至2020年我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池的需求量為125Gwh,其中3.7%使用鈦酸鋰作為負(fù)極材料,則由于動(dòng)力鋰離子電池而新增的氧化鈦需求量為15.1萬(wàn)噸(折合鈦精礦需求為25.2萬(wàn)噸),這表示動(dòng)力鋰離子電池負(fù)極材料會(huì)在2013年鈦精礦產(chǎn)銷量的基礎(chǔ)上新增6.5%的需求。鈦酸鋰由于具有優(yōu)異的循環(huán)特性,如若用量占比加大,則會(huì)對(duì)鈦資源產(chǎn)生強(qiáng)勁的新增需求。
4.2從鈦礦到鈦酸鋰負(fù)極材料
通過(guò)含鈦原料制作鈦酸鋰的常規(guī)方法有兩種,一是將等物質(zhì)量的偏鈦酸和氫氧化鋰,經(jīng)過(guò)濾、分離、干燥制得;二是將適量的TiO2和Li2CO3一起加熱至約950℃來(lái)制取。
其中TiO2是由鈦原礦石經(jīng)過(guò)選礦提煉后得到FeTiO3(物理選礦),而后使用硫酸或氯氣反應(yīng)生成TiO2。偏鈦酸H2TiO3可以由硝酸和鈦金屬反應(yīng)制得,也可以由制作鈦白粉TiO2的中間過(guò)程生成。
5三元鋰離子電池負(fù)極材料軟碳\硬碳負(fù)極材料
軟炭材料,主要采用易石墨化炭前驅(qū)體(如聚氯乙烯等)在500℃~700℃熱處理得到,軟炭材料具有大量的亂層結(jié)構(gòu)及異質(zhì)原子如氫等,容量一般在600~800mAh/g,但其電壓滯后大,首次效率低,并且衰減較快,因此難以獲得實(shí)際應(yīng)用。
硬炭材料采用難石墨化的炭前驅(qū)體(如酚醛樹(shù)脂等)九百~一千一℃下熱處理得到,其可逆容量在500mAh/g~700mAh/g之間。與低溫軟炭負(fù)極相比,硬炭負(fù)極的平臺(tái)較低,首次效率和循環(huán)壽命都有提高,目前已獲得實(shí)際應(yīng)用。
其中硬碳的原材料為瀝青、植物、高分子化合物等。軟碳的原材料為瀝青、高分子化合物等。目前這兩種材料每年產(chǎn)銷量公開(kāi)資料還未找到。根據(jù)貝特瑞的官方網(wǎng)站顯示,該公司已經(jīng)有相關(guān)軟硬炭材料,其成品的首次充電比容量為4百mAh/g,制作1Kwh鋰離子電池的用量為0.68kg。至2020年我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池的需求量為125Gwh,其中1.71%使用軟硬炭作為負(fù)極材料,則由于動(dòng)力鋰離子電池而新增對(duì)軟硬炭需求量為1450噸。
如今社會(huì)節(jié)能環(huán)保的提倡,越來(lái)越多的環(huán)保型產(chǎn)品被應(yīng)用到市場(chǎng)當(dāng)中。而在電池行業(yè),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢(shì)迅速的占領(lǐng)了市場(chǎng),并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。對(duì)于傳統(tǒng)電池來(lái)說(shuō),三元鋰電池具有壽命長(zhǎng),節(jié)能環(huán)保無(wú)污染,維護(hù)成本低,充放電完全,重量輕等等優(yōu)勢(shì)。在目前的鋰電池市場(chǎng),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢(shì)脫穎而出,成為鋰電池市場(chǎng)中的一匹黑馬,三元鋰電池參數(shù)有很多,下面河北鑫動(dòng)力小編就來(lái)給大家介紹一下三元鋰電池負(fù)極材料種類
三元鋰電池
三元鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰負(fù)極材料
鈦酸鋰作為“零張力”材料,使鋰離子電池壽命大大延長(zhǎng),充放電循環(huán)可達(dá)數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽(yáng)能路燈用于儲(chǔ)電的鋰電池每?jī)赡昃鸵鼡Q一次,而用鈦酸鋰負(fù)極材料制成的鋰電池使用壽命可達(dá)15年。
但是鈦酸鋰相對(duì)于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半,即單個(gè)電池為了達(dá)到相同的容量要比常規(guī)負(fù)極材料多使用一倍質(zhì)量的負(fù)極材料。這會(huì)增大電池的質(zhì)量和體積,在當(dāng)前電池輕量化的背景下,鈦酸鋰的推廣有一定局限性。
4.1鈦資源
目前公布的鈦資源情況看,全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國(guó)和印度等國(guó)。其中,加拿大、中國(guó)、印度主要是鈦鐵礦原生礦,澳大利亞、美國(guó)、南非主要是鈦砂礦。
按目前鈦礦開(kāi)采規(guī)模約為450萬(wàn)噸(以TiO2計(jì))計(jì)算,就目前已發(fā)現(xiàn)的資源儲(chǔ)量可滿足今后50年的需要。若再加上不斷被發(fā)現(xiàn)的新的鈦資源,因此可以預(yù)計(jì)今后100年內(nèi)不會(huì)發(fā)生鈦資源危機(jī)。
世界上具有開(kāi)采價(jià)值的鈦礦有原生礦和砂礦兩種。原生礦基本都是共生礦,有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和赤鐵礦等不同類型。原生礦的特點(diǎn)是產(chǎn)地集中、儲(chǔ)量大、可大規(guī)模開(kāi)采,缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)致密、選礦回收率低、精礦品位低,主要集中于加拿大、娜威、中國(guó)、印度和俄羅斯。砂礦是水生礦,在海岸和河灘沉積成礦。砂礦主要鐵礦物是鈦鐵礦和金紅石,多與獨(dú)居石、錯(cuò)英石、錫石等共生,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)松散、易開(kāi)采、鈦礦物單體解離性好、可選性好、精礦品位高,缺點(diǎn)是資源分散、原礦品位低,主要產(chǎn)于南非、澳大利亞、印度和南美洲國(guó)家的海濱和內(nèi)陸沉積層中。
我國(guó)鈦礦資源儲(chǔ)量,僅四川攀枝花和西昌地區(qū),就蘊(yùn)藏有釩鈦磁鐵礦近百億噸,折合TiO2為8萬(wàn)7千萬(wàn)噸,占國(guó)內(nèi)已探明儲(chǔ)量的90%。所以鈦資源的儲(chǔ)量十分豐富,不是稀缺資源。
鈦精礦的需求,全球范圍內(nèi)來(lái)看,還是集中在鈦白粉領(lǐng)域。
按照1Kwh鋰離子電池鈦酸鋰用量1.59kg,1kg鈦酸鋰需要0.76kg的氧化鈦(TiO2)估計(jì),至2020年我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池的需求量為125Gwh,其中3.7%使用鈦酸鋰作為負(fù)極材料,則由于動(dòng)力鋰離子電池而新增的氧化鈦需求量為15.1萬(wàn)噸(折合鈦精礦需求為25.2萬(wàn)噸),這表示動(dòng)力鋰離子電池負(fù)極材料會(huì)在2013年鈦精礦產(chǎn)銷量的基礎(chǔ)上新增6.5%的需求。鈦酸鋰由于具有優(yōu)異的循環(huán)特性,如若用量占比加大,則會(huì)對(duì)鈦資源產(chǎn)生強(qiáng)勁的新增需求。
4.2從鈦礦到鈦酸鋰負(fù)極材料
通過(guò)含鈦原料制作鈦酸鋰的常規(guī)方法有兩種,一是將等物質(zhì)量的偏鈦酸和氫氧化鋰,經(jīng)過(guò)濾、分離、干燥制得;二是將適量的TiO2和Li2CO3一起加熱至約950℃來(lái)制取。
其中TiO2是由鈦原礦石經(jīng)過(guò)選礦提煉后得到FeTiO3(物理選礦),而后使用硫酸或氯氣反應(yīng)生成TiO2。偏鈦酸H2TiO3可以由硝酸和鈦金屬反應(yīng)制得,也可以由制作鈦白粉TiO2的中間過(guò)程生成。
5三元鋰離子電池負(fù)極材料軟碳\硬碳負(fù)極材料
軟炭材料,主要采用易石墨化炭前驅(qū)體(如聚氯乙烯等)在500℃~700℃熱處理得到,軟炭材料具有大量的亂層結(jié)構(gòu)及異質(zhì)原子如氫等,容量一般在600~800mAh/g,但其電壓滯后大,首次效率低,并且衰減較快,因此難以獲得實(shí)際應(yīng)用。
硬炭材料采用難石墨化的炭前驅(qū)體(如酚醛樹(shù)脂等)九百~一千一℃下熱處理得到,其可逆容量在500mAh/g~700mAh/g之間。與低溫軟炭負(fù)極相比,硬炭負(fù)極的平臺(tái)較低,首次效率和循環(huán)壽命都有提高,目前已獲得實(shí)際應(yīng)用。
其中硬碳的原材料為瀝青、植物、高分子化合物等。軟碳的原材料為瀝青、高分子化合物等。目前這兩種材料每年產(chǎn)銷量公開(kāi)資料還未找到。根據(jù)貝特瑞的官方網(wǎng)站顯示,該公司已經(jīng)有相關(guān)軟硬炭材料,其成品的首次充電比容量為4百mAh/g,制作1Kwh鋰離子電池的用量為0.68kg。至2020年我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池的需求量為125Gwh,其中1.71%使用軟硬炭作為負(fù)極材料,則由于動(dòng)力鋰離子電池而新增對(duì)軟硬炭需求量為1450噸。
如今社會(huì)節(jié)能環(huán)保的提倡,越來(lái)越多的環(huán)保型產(chǎn)品被應(yīng)用到市場(chǎng)當(dāng)中。而在電池行業(yè),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢(shì)迅速的占領(lǐng)了市場(chǎng),并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。對(duì)于傳統(tǒng)電池來(lái)說(shuō),三元鋰電池具有壽命長(zhǎng),節(jié)能環(huán)保無(wú)污染,維護(hù)成本低,充放電完全,重量輕等等優(yōu)勢(shì)。在目前的鋰電池市場(chǎng),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢(shì)脫穎而出,成為鋰電池市場(chǎng)中的一匹黑馬,三元鋰電池參數(shù)有很多,下面河北鑫動(dòng)力小編就來(lái)給大家介紹一下三元鋰電池負(fù)極材料種類
三元鋰電池
三元鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰負(fù)極材料
鈦酸鋰作為“零張力”材料,使鋰離子電池壽命大大延長(zhǎng),充放電循環(huán)可達(dá)數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽(yáng)能路燈用于儲(chǔ)電的鋰電池每?jī)赡昃鸵鼡Q一次,而用鈦酸鋰負(fù)極材料制成的鋰電池使用壽命可達(dá)15年。
但是鈦酸鋰相對(duì)于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半,即單個(gè)電池為了達(dá)到相同的容量要比常規(guī)負(fù)極材料多使用一倍質(zhì)量的負(fù)極材料。這會(huì)增大電池的質(zhì)量和體積,在當(dāng)前電池輕量化的背景下,鈦酸鋰的推廣有一定局限性。
4.1鈦資源
目前公布的鈦資源情況看,全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國(guó)和印度等國(guó)。其中,加拿大、中國(guó)、印度主要是鈦鐵礦原生礦,澳大利亞、美國(guó)、南非主要是鈦砂礦。
按目前鈦礦開(kāi)采規(guī)模約為450萬(wàn)噸(以TiO2計(jì))計(jì)算,就目前已發(fā)現(xiàn)的資源儲(chǔ)量可滿足今后50年的需要。若再加上不斷被發(fā)現(xiàn)的新的鈦資源,因此可以預(yù)計(jì)今后100年內(nèi)不會(huì)發(fā)生鈦資源危機(jī)。
世界上具有開(kāi)采價(jià)值的鈦礦有原生礦和砂礦兩種。原生礦基本都是共生礦,有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和赤鐵礦等不同類型。原生礦的特點(diǎn)是產(chǎn)地集中、儲(chǔ)量大、可大規(guī)模開(kāi)采,缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)致密、選礦回收率低、精礦品位低,主要集中于加拿大、娜威、中國(guó)、印度和俄羅斯。砂礦是水生礦,在海岸和河灘沉積成礦。砂礦主要鐵礦物是鈦鐵礦和金紅石,多與獨(dú)居石、錯(cuò)英石、錫石等共生,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)松散、易開(kāi)采、鈦礦物單體解離性好、可選性好、精礦品位高,缺點(diǎn)是資源分散、原礦品位低,主要產(chǎn)于南非、澳大利亞、印度和南美洲國(guó)家的海濱和內(nèi)陸沉積層中。
我國(guó)鈦礦資源儲(chǔ)量,僅四川攀枝花和西昌地區(qū),就蘊(yùn)藏有釩鈦磁鐵礦近百億噸,折合TiO2為8萬(wàn)7千萬(wàn)噸,占國(guó)內(nèi)已探明儲(chǔ)量的90%。所以鈦資源的儲(chǔ)量十分豐富,不是稀缺資源。
鈦精礦的需求,全球范圍內(nèi)來(lái)看,還是集中在鈦白粉領(lǐng)域。
按照1Kwh鋰離子電池鈦酸鋰用量1.59kg,1kg鈦酸鋰需要0.76kg的氧化鈦(TiO2)估計(jì),至2020年我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池的需求量為125Gwh,其中3.7%使用鈦酸鋰作為負(fù)極材料,則由于動(dòng)力鋰離子電池而新增的氧化鈦需求量為15.1萬(wàn)噸(折合鈦精礦需求為25.2萬(wàn)噸),這表示動(dòng)力鋰離子電池負(fù)極材料會(huì)在2013年鈦精礦產(chǎn)銷量的基礎(chǔ)上新增6.5%的需求。鈦酸鋰由于具有優(yōu)異的循環(huán)特性,如若用量占比加大,則會(huì)對(duì)鈦資源產(chǎn)生強(qiáng)勁的新增需求。
4.2從鈦礦到鈦酸鋰負(fù)極材料
通過(guò)含鈦原料制作鈦酸鋰的常規(guī)方法有兩種,一是將等物質(zhì)量的偏鈦酸和氫氧化鋰,經(jīng)過(guò)濾、分離、干燥制得;二是將適量的TiO2和Li2CO3一起加熱至約950℃來(lái)制取。
其中TiO2是由鈦原礦石經(jīng)過(guò)選礦提煉后得到FeTiO3(物理選礦),而后使用硫酸或氯氣反應(yīng)生成TiO2。偏鈦酸H2TiO3可以由硝酸和鈦金屬反應(yīng)制得,也可以由制作鈦白粉TiO2的中間過(guò)程生成。
5三元鋰離子電池負(fù)極材料軟碳\硬碳負(fù)極材料
軟炭材料,主要采用易石墨化炭前驅(qū)體(如聚氯乙烯等)在500℃~700℃熱處理得到,軟炭材料具有大量的亂層結(jié)構(gòu)及異質(zhì)原子如氫等,容量一般在600~800mAh/g,但其電壓滯后大,首次效率低,并且衰減較快,因此難以獲得實(shí)際應(yīng)用。
硬炭材料采用難石墨化的炭前驅(qū)體(如酚醛樹(shù)脂等)九百~一千一℃下熱處理得到,其可逆容量在500mAh/g~700mAh/g之間。與低溫軟炭負(fù)極相比,硬炭負(fù)極的平臺(tái)較低,首次效率和循環(huán)壽命都有提高,目前已獲得實(shí)際應(yīng)用。
其中硬碳的原材料為瀝青、植物、高分子化合物等。軟碳的原材料為瀝青、高分子化合物等。目前這兩種材料每年產(chǎn)銷量公開(kāi)資料還未找到。根據(jù)貝特瑞的官方網(wǎng)站顯示,該公司已經(jīng)有相關(guān)軟硬炭材料,其成品的首次充電比容量為4百mAh/g,制作1Kwh鋰離子電池的用量為0.68kg。至2020年我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池的需求量為125Gwh,其中1.71%使用軟硬炭作為負(fù)極材料,則由于動(dòng)力鋰離子電池而新增對(duì)軟硬炭需求量為1450噸。如今社會(huì)節(jié)能環(huán)保的提倡,越來(lái)越多的環(huán)保型產(chǎn)品被應(yīng)用到市場(chǎng)當(dāng)中。而在電池行業(yè),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢(shì)迅速的占領(lǐng)了市場(chǎng),并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。對(duì)于傳統(tǒng)電池來(lái)說(shuō),三元鋰電池具有壽命長(zhǎng),節(jié)能環(huán)保無(wú)污染,維護(hù)成本低,充放電完全,重量輕等等優(yōu)勢(shì)。在目前的鋰電池市場(chǎng),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢(shì)脫穎而出,成為鋰電池市場(chǎng)中的一匹黑馬,三元鋰電池參數(shù)有很多,下面河北鑫動(dòng)力小編就來(lái)給大家介紹一下三元鋰電池負(fù)極材料種類
三元鋰電池
三元鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰負(fù)極材料
鈦酸鋰作為“零張力”材料,使鋰離子電池壽命大大延長(zhǎng),充放電循環(huán)可達(dá)數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽(yáng)能路燈用于儲(chǔ)電的鋰電池每?jī)赡昃鸵鼡Q一次,而用鈦酸鋰負(fù)極材料制成的鋰電池使用壽命可達(dá)15年。
但是鈦酸鋰相對(duì)于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半,即單個(gè)電池為了達(dá)到相同的容量要比常規(guī)負(fù)極材料多使用一倍質(zhì)量的負(fù)極材料。這會(huì)增大電池的質(zhì)量和體積,在當(dāng)前電池輕量化的背景下,鈦酸鋰的推廣有一定局限性。
4.1鈦資源
目前公布的鈦資源情況看,全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國(guó)和印度等國(guó)。其中,加拿大、中國(guó)、印度主要是鈦鐵礦原生礦,澳大利亞、美國(guó)、南非主要是鈦砂礦。
按目前鈦礦開(kāi)采規(guī)模約為450萬(wàn)噸(以TiO2計(jì))計(jì)算,就目前已發(fā)現(xiàn)的資源儲(chǔ)量可滿足今后50年的需要。若再加上不斷被發(fā)現(xiàn)的新的鈦資源,因此可以預(yù)計(jì)今后100年內(nèi)不會(huì)發(fā)生鈦資源危機(jī)。
世界上具有開(kāi)采價(jià)值的鈦礦有原生礦和砂礦兩種。原生礦基本都是共生礦,有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和赤鐵礦等不同類型。原生礦的特點(diǎn)是產(chǎn)地集中、儲(chǔ)量大、可大規(guī)模開(kāi)采,缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)致密、選礦回收率低、精礦品位低,主要集中于加拿大、娜威、中國(guó)、印度和俄羅斯。砂礦是水生礦,在海岸和河灘沉積成礦。砂礦主要鐵礦物是鈦鐵礦和金紅石,多與獨(dú)居石、錯(cuò)英石、錫石等共生,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)松散、易開(kāi)采、鈦礦物單體解離性好、可選性好、精礦品位高,缺點(diǎn)是資源分散、原礦品位低,主要產(chǎn)于南非、澳大利亞、印度和南美洲國(guó)家的海濱和內(nèi)陸沉積層中。
我國(guó)鈦礦資源儲(chǔ)量,僅四川攀枝花和西昌地區(qū),就蘊(yùn)藏有釩鈦磁鐵礦近百億噸,折合TiO2為8萬(wàn)7千萬(wàn)噸,占國(guó)內(nèi)已探明儲(chǔ)量的90%。所以鈦資源的儲(chǔ)量十分豐富,不是稀缺資源。
鈦精礦的需求,全球范圍內(nèi)來(lái)看,還是集中在鈦白粉領(lǐng)域。
按照1Kwh鋰離子電池鈦酸鋰用量1.59kg,1kg鈦酸鋰需要0.76kg的氧化鈦(TiO2)估計(jì),至2020年我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池的需求量為125Gwh,其中3.7%使用鈦酸鋰作為負(fù)極材料,則由于動(dòng)力鋰離子電池而新增的氧化鈦需求量為15.1萬(wàn)噸(折合鈦精礦需求為25.2萬(wàn)噸),這表示動(dòng)力鋰離子電池負(fù)極材料會(huì)在2013年鈦精礦產(chǎn)銷量的基礎(chǔ)上新增6.5%的需求。鈦酸鋰由于具有優(yōu)異的循環(huán)特性,如若用量占比加大,則會(huì)對(duì)鈦資源產(chǎn)生強(qiáng)勁的新增需求。
4.2從鈦礦到鈦酸鋰負(fù)極材料
通過(guò)含鈦原料制作鈦酸鋰的常規(guī)方法有兩種,一是將等物質(zhì)量的偏鈦酸和氫氧化鋰,經(jīng)過(guò)濾、分離、干燥制得;二是將適量的TiO2和Li2CO3一起加熱至約950℃來(lái)制取。
其中TiO2是由鈦原礦石經(jīng)過(guò)選礦提煉后得到FeTiO3(物理選礦),而后使用硫酸或氯氣反應(yīng)生成TiO2。偏鈦酸H2TiO3可以由硝酸和鈦金屬反應(yīng)制得,也可以由制作鈦白粉TiO2的中間過(guò)程生成。
5三元鋰離子電池負(fù)極材料軟碳\硬碳負(fù)極材料
軟炭材料,主要采用易石墨化炭前驅(qū)體(如聚氯乙烯等)在500℃~700℃熱處理得到,軟炭材料具有大量的亂層結(jié)構(gòu)及異質(zhì)原子如氫等,容量一般在600~800mAh/g,但其電壓滯后大,首次效率低,并且衰減較快,因此難以獲得實(shí)際應(yīng)用。
硬炭材料采用難石墨化的炭前驅(qū)體(如酚醛樹(shù)脂等)九百~一千一℃下熱處理得到,其可逆容量在500mAh/g~700mAh/g之間。與低溫軟炭負(fù)極相比,硬炭負(fù)極的平臺(tái)較低,首次效率和循環(huán)壽命都有提高,目前已獲得實(shí)際應(yīng)用。
其中硬碳的原材料為瀝青、植物、高分子化合物等。軟碳的原材料為瀝青、高分子化合物等。目前這兩種材料每年產(chǎn)銷量公開(kāi)資料還未找到。根據(jù)貝特瑞的官方網(wǎng)站顯示,該公司已經(jīng)有相關(guān)軟硬炭材料,其成品的首次充電比容量為4百mAh/g,制作1Kwh鋰離子電池的用量為0.68kg。至2020年我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池的需求量為125Gwh,其中1.71%使用軟硬炭作為負(fù)極材料,則由于動(dòng)力鋰離子電池而新增對(duì)軟硬炭需求量為1450噸。
如今社會(huì)節(jié)能環(huán)保的提倡,越來(lái)越多的環(huán)保型產(chǎn)品被應(yīng)用到市場(chǎng)當(dāng)中。而在電池行業(yè),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢(shì)迅速的占領(lǐng)了市場(chǎng),并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。對(duì)于傳統(tǒng)電池來(lái)說(shuō),三元鋰電池具有壽命長(zhǎng),節(jié)能環(huán)保無(wú)污染,維護(hù)成本低,充放電完全,重量輕等等優(yōu)勢(shì)。在目前的鋰電池市場(chǎng),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢(shì)脫穎而出,成為鋰電池市場(chǎng)中的一匹黑馬,三元鋰電池參數(shù)有很多,下面河北鑫動(dòng)力小編就來(lái)給大家介紹一下三元鋰電池負(fù)極材料種類
三元鋰電池
三元鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰負(fù)極材料
鈦酸鋰作為“零張力”材料,使鋰離子電池壽命大大延長(zhǎng),充放電循環(huán)可達(dá)數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽(yáng)能路燈用于儲(chǔ)電的鋰電池每?jī)赡昃鸵鼡Q一次,而用鈦酸鋰負(fù)極材料制成的鋰電池使用壽命可達(dá)15年。
但是鈦酸鋰相對(duì)于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半,即單個(gè)電池為了達(dá)到相同的容量要比常規(guī)負(fù)極材料多使用一倍質(zhì)量的負(fù)極材料。這會(huì)增大電池的質(zhì)量和體積,在當(dāng)前電池輕量化的背景下,鈦酸鋰的推廣有一定局限性。
4.1鈦資源
目前公布的鈦資源情況看,全球鈦資源主要分布在澳大利亞、南非、加拿大、中國(guó)和印度等國(guó)。其中,加拿大、中國(guó)、印度主要是鈦鐵礦原生礦,澳大利亞、美國(guó)、南非主要是鈦砂礦。
按目前鈦礦開(kāi)采規(guī)模約為450萬(wàn)噸(以TiO2計(jì))計(jì)算,就目前已發(fā)現(xiàn)的資源儲(chǔ)量可滿足今后50年的需要。若再加上不斷被發(fā)現(xiàn)的新的鈦資源,因此可以預(yù)計(jì)今后100年內(nèi)不會(huì)發(fā)生鈦資源危機(jī)。
世界上具有開(kāi)采價(jià)值的鈦礦有原生礦和砂礦兩種。原生礦基本都是共生礦,有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和赤鐵礦等不同類型。原生礦的特點(diǎn)是產(chǎn)地集中、儲(chǔ)量大、可大規(guī)模開(kāi)采,缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)致密、選礦回收率低、精礦品位低,主要集中于加拿大、娜威、中國(guó)、印度和俄羅斯。砂礦是水生礦,在海岸和河灘沉積成礦。砂礦主要鐵礦物是鈦鐵礦和金紅石,多與獨(dú)居石、錯(cuò)英石、錫石等共生,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)松散、易開(kāi)采、鈦礦物單體解離性好、可選性好、精礦品位高,缺點(diǎn)是資源分散、原礦品位低,主要產(chǎn)于南非、澳大利亞、印度和南美洲國(guó)家的海濱和內(nèi)陸沉積層中。
我國(guó)鈦礦資源儲(chǔ)量,僅四川攀枝花和西昌地區(qū),就蘊(yùn)藏有釩鈦磁鐵礦近百億噸,折合TiO2為8萬(wàn)7千萬(wàn)噸,占國(guó)內(nèi)已探明儲(chǔ)量的90%。所以鈦資源的儲(chǔ)量十分豐富,不是稀缺資源。
鈦精礦的需求,全球范圍內(nèi)來(lái)看,還是集中在鈦白粉領(lǐng)域。
按照1Kwh鋰離子電池鈦酸鋰用量1.59kg,1kg鈦酸鋰需要0.76kg的氧化鈦(TiO2)估計(jì),至2020年我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池的需求量為125Gwh,其中3.7%使用鈦酸鋰作為負(fù)極材料,則由于動(dòng)力鋰離子電池而新增的氧化鈦需求量為15.1萬(wàn)噸(折合鈦精礦需求為25.2萬(wàn)噸),這表示動(dòng)力鋰離子電池負(fù)極材料會(huì)在2013年鈦精礦產(chǎn)銷量的基礎(chǔ)上新增6.5%的需求。鈦酸鋰由于具有優(yōu)異的循環(huán)特性,如若用量占比加大,則會(huì)對(duì)鈦資源產(chǎn)生強(qiáng)勁的新增需求。
4.2從鈦礦到鈦酸鋰負(fù)極材料
通過(guò)含鈦原料制作鈦酸鋰的常規(guī)方法有兩種,一是將等物質(zhì)量的偏鈦酸和氫氧化鋰,經(jīng)過(guò)濾、分離、干燥制得;二是將適量的TiO2和Li2CO3一起加熱至約950℃來(lái)制取。
其中TiO2是由鈦原礦石經(jīng)過(guò)選礦提煉后得到FeTiO3(物理選礦),而后使用硫酸或氯氣反應(yīng)生成TiO2。偏鈦酸H2TiO3可以由硝酸和鈦金屬反應(yīng)制得,也可以由制作鈦白粉TiO2的中間過(guò)程生成。
5三元鋰離子電池負(fù)極材料軟碳\硬碳負(fù)極材料
軟炭材料,主要采用易石墨化炭前驅(qū)體(如聚氯乙烯等)在500℃~700℃熱處理得到,軟炭材料具有大量的亂層結(jié)構(gòu)及異質(zhì)原子如氫等,容量一般在600~800mAh/g,但其電壓滯后大,首次效率低,并且衰減較快,因此難以獲得實(shí)際應(yīng)用。
硬炭材料采用難石墨化的炭前驅(qū)體(如酚醛樹(shù)脂等)九百~一千一℃下熱處理得到,其可逆容量在500mAh/g~700mAh/g之間。與低溫軟炭負(fù)極相比,硬炭負(fù)極的平臺(tái)較低,首次效率和循環(huán)壽命都有提高,目前已獲得實(shí)際應(yīng)用。
其中硬碳的原材料為瀝青、植物、高分子化合物等。軟碳的原材料為瀝青、高分子化合物等。目前這兩種材料每年產(chǎn)銷量公開(kāi)資料還未找到。根據(jù)貝特瑞的官方網(wǎng)站顯示,該公司已經(jīng)有相關(guān)軟硬炭材料,其成品的首次充電比容量為4百mAh/g,制作1Kwh鋰離子電池的用量為0.68kg。至2020年我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池的需求量為125Gwh,其中1.71%使用軟硬炭作為負(fù)極材料,則由于動(dòng)力鋰離子電池而新增對(duì)軟硬炭需求量為1450噸。
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