Cómo calcular el consumo de NCA usando la relación molar
Lo que al autor le gustaría señalar es que debido a que la compañía estadounidense 3M solicitó anteriormente patentes relacionadas con materiales ternarios, 3M nombró los materiales ternarios en el orden de níquel manganeso cobalto (NMC ), que también se conoce comúnmente como material ternario NMC.
En los hábitos de pronunciación se le llama níquel cobalto manganeso (NCM) y se malinterpreta con el modelo del material ternario. La proporción de nombres de los materiales ternarios es 333, 442, 532, 622, 811, etc. BASF recibe el nombre secuencial de NMC. Las patentes relevantes de Argonne Laboratories (ANL) en los Estados Unidos muestran que es diferente de 3M y se le llama deliberadamente NCM cuando se expande el mercado.
El material nernario (NMC) en realidad combina las ventajas del LiCoO2 y el LiNiO2LiMnO2 porque el Ni.
Existe un efecto sinérgico obvio entre las propiedades de CoMn y NMC, y los materiales polares en capas de un solo componente aprovechan las perspectivas de aplicación de nuevos materiales polares.
En general, tres propiedades electroquímicas de materiales elementales afectan la estructura en capas de los materiales ternarios estables y energéticamente eficientes de Co, inhiben la mezcla de cationes, aumentan la conductividad del material y mejoran el rendimiento del ciclo. El aumento en la relación Co conduce a una disminución en el parámetro ac de la batería, y el aumento en c/a conduce a una disminución en la capacidad.
El almacenamiento de manganeso puede reducir la estabilidad estructural y la seguridad de los materiales modificados. El alto contenido de manganeso reduce la capacidad en gramos del material y tiende a producir fase de espinela. La estructura en capas del material aumenta el parámetro ca de la batería y reduce c/a, lo que resulta en un rendimiento del ciclo y de la velocidad deficientes. El alto valor de pH de los materiales con alto contenido de níquel afecta el uso real.
Según la proporción de cada elemento, el material ternario es el mismo que Ni+2+3-valente Co, y el material ternario trivalente Mn+4-valente juega el mismo papel. El voltaje de carga es inferior a 4,4 V (en relación con el electrodo negativo de litio metálico). Generalmente se cree que Ni2+ participa en la reacción electroquímica en forma de Ni4+. El Co3+ que continúa cargado a un voltaje más alto participa en la reacción y generalmente se considera que el Co4+Mn oxidado participa en la reacción electroquímica.
Los materiales ternarios se dividen en dos series básicas: material ternario simétrico con bajo contenido de cobalto LiNixMnxCo1-2xO2 y material ternario con alto contenido de níquel LiNi1-2yMnyCoyO2. Otros materiales ternarios tienen proporciones de composición 353, 530, 532, etc. Como se muestra en la imagen.
La relación molar Ni/Mn de los dos elementos metálicos en el material ternario simétrico se fija en 1 para mantener el equilibrio del estado de valencia de oxidación del metal ternario. El producto representativo de la serie 333442, grupo de materiales ternarios, está dentro del alcance de protección de la patente de 3M en los Estados Unidos.
Debido al bajo contenido de Ni y al alto contenido de Mn, el material tiene una estructura cristalina relativamente completa y tiene el potencial de desarrollarse hacia alto voltaje. El autor analiza en detalle el desarrollo industrial de los materiales de electrodos de baterías de iones de litio de consumo.
De la fórmula NMC del ternario con alto contenido de níquel, el precio de equilibrio del Ni en la superficie del ternario con alto contenido de níquel es el mismo que la valencia +2+3. Cuanto mayor es el contenido de níquel, mayor es el +3. valencia Ni. La estructura cristalina ternaria del níquel. Cuanto mayor sea el valor, más estable será el material ternario asimétrico. A excepción de las dos series, otros grupos generalmente evitan las patentes de 3M o ANL, Umicore y Nichia, que son más que el grupo 532 original de Sony.
La madera de pino elude los derechos de patente de 3M, pero el NMC532 es el material ternario más vendido en el mundo.
El material ternario tiene una mayor capacidad específica y la densidad energética unicelular es similar a la del LFPLMO.
En los últimos años, la investigación sobre la industrialización de baterías de material ternario ha avanzado en Corea del Sur. La industria generalmente cree que las baterías NMC son la opción principal para los vehículos eléctricos.
En términos generales, según consideraciones del ciclo de seguridad, las baterías ternarias utilizan principalmente las series 333 y 442532 con un contenido de Ni relativamente bajo. Dado que los vehículos PHEV/eléctricos tienen requisitos cada vez mayores de densidad de energía, 622 John ha recibido cada vez más atención.
Las patentes nucleares de materiales ternarios están controladas principalmente por Argonne Laboratories (ANL) de 3M Company en Estados Unidos. Algunos materiales ternarios (algunos de los cuales están contenidos en soluciones sólidas a base de manganeso ricas en litio) han sido patentados y, en general, la industria los considera de importancia práctica y están relacionados con 3M.
Exportación internacional de materiales ternarios Billy Umicore y Umicore3M forman una alianza industria-universidad-investigación en el extranjero Corea del Sur L&f Japón
Dongguan Industrial (Yahua) es un importante fabricante de materiales ternarios De BASF también se ha sumado a las filas de los advenedizos ternarios.
Fabricantes de baterías de cuatro celdas
O N Y, Panasonic, Samsung SDI LG) de materiales ternarios.
La proporción promedio de materiales de electrodos de óxido de cobalto y litio en la capacidad de producción interna es un reflejo importante de la tecnología líder mundial de su fabricante de baterías.
Principales problemas y métodos de modificación de materiales 1 y ternarios
En la actualidad, los principales problemas del NMC utilizado en el almacenamiento de energía en baterías incluyen:
(1) Debido Debido al efecto de mezcla de cationes y al cambio en el primer rango de carga de la microestructura de la superficie del material, la eficiencia de la primera carga y descarga de NMC es generalmente del 90%.
(2) La celda de la batería de material ternario produce gases graves y es muy segura, y es necesario mejorar el ciclo de almacenamiento a alta temperatura.
(3) El coeficiente de difusión de iones de litio; de baja conductividad hace que el material tenga un rendimiento de velocidad ideal;
(4) Las partículas de material ternario se aglomeran en dos partículas esféricas. Dado que las dos partículas se trituran a alta presión, la compactación del electrodo de material ternario es limitada y aumenta la densidad de energía de la batería.
En la actualidad, las medidas de modificación ampliamente utilizadas en la industria incluyen:
El dopaje con impurezas puede mejorar las propiedades de la superficie relacionadas (estabilidad térmica, rendimiento del ciclo o rendimiento de la velocidad, etc.) y los requisitos del material. La modificación dopante a menudo puede mejorar el rendimiento electroquímico de una determinada superficie o parte del material y va acompañada de una disminución de la capacidad específica de una determinada superficie del material.
NMC estudia el dopaje catiónico basándose en los mismos elementos dopantes: dopaje catiónico, dopaje aniónico y dopaje compuesto. Los efectos reales se limitan al magnesio, aluminio, titanio, circonio, cromo, itrio y zinc. NMC está dopado con cationes para suprimir Li/Ni.
La emisión mixta de cationes ayuda a reducir los volúmenes primario y secundario.
El dopaje catiónico hace que la estructura en capas sea más completa, ayuda a aumentar la tasa de NMC, mejora la estabilidad de la estructura cristalina y mejora el rendimiento del ciclo del material. El efecto de estabilización térmica es obvio
El objetivo principal del dopaje aniónico es que el radio de dopaje esté cerca del radio de la fuente de oxígeno. Una cantidad adecuada de dopaje con F favorece la sinterización del material y hace que la estructura del material polar sea más estable. El dopaje f puede estabilizar la interfaz entre la sustancia y el electrolito durante el ciclo y mejorar el rendimiento del ciclo de los materiales polares.
El dopaje mixto, como sustancias F o varios cationes, es muy utilizado para dopar NMC. El rendimiento de la velocidad de ciclo del NMC dopado mixto con Mg-F, Al-F, Ti-F, Mg-Al-F y Mg-Ti-F mejora significativamente, y también se mejorará la estabilidad térmica del material. En la actualidad, los principales fabricantes adoptan modificaciones importantes.
La modificación antidopaje de NMC se basa en el dopaje de elementos dopantes, y la cantidad de dopaje es pequeña, lo que requiere que los fabricantes tengan ciertas capacidades de investigación y desarrollo. Las impurezas de NMC se dopan en la etapa de precipitación, en húmedo en la etapa de sinterización y en seco en la etapa de sinterización. Los fabricantes deben elegir rutas técnicas apropiadas en función de sus propias condiciones económicas de acumulación de tecnología. Como dice el refrán, todos los caminos llevan a Roma, depende de la propia tecnología de ruta.
Revestimiento de superficie NMC revestimiento de superficie óxido no óxido Dos óxidos visibles incluyen MgO, Al2O3, ZrO_2 TiO_2. Varios no óxidos visibles incluyen principalmente AlPO4_4 y AlF3_3. LiAlO2_2, LiTiO2_2. , etc. El recubrimiento de superficies de materiales orgánicos tiene como objetivo principal reducir las reacciones secundarias mecánicas entre el material y el electrolito, inhibir la disociación del metal y optimizar el rendimiento del ciclo del material.
El recubrimiento en la misma máquina reduce la circulación del material causada por el colapso de la estructura del material durante la carga y descarga repetidas.
El autor habla sobre el efecto comparativo del recubrimiento de superficies NMC en la reducción del contenido de álcali residual en la superficie de materiales ternarios con alto contenido de níquel.
La dificultad al recubrir la misma superficie es elegir Recubrir primero y luego recubrir. Problema con una pequeña cantidad de tela. Ya sea que se trate de una etapa precursora de recubrimiento seco o de un recubrimiento húmedo, los fabricantes deben elegir la ruta de proceso adecuada de acuerdo con sus propias condiciones.
La optimización y mejora del proceso de producción es principalmente mejorar la calidad de los productos NMC, reducir el contenido de álcali residual en la superficie, mejorar la integridad de la estructura cristalina y reducir el contenido de polvo fino del material. El rendimiento electroquímico de los materiales Sudu se ve más afectado. Ajustar la relación Li/M para mejorar el rendimiento de la velocidad de NMC y aumentar la estabilidad térmica del material requiere que los fabricantes comprendan la estructura cristalina del material ternario.
2. Producción de precursores de materiales ternarios
En comparación con otras sustancias polares, el NMC tiene su proceso único de precipitación y generación de precursores. Aunque tanto LCO como LMOLFP se producen a partir de precursores en fase líquida, la producción de materiales de alta gama es más frecuente que la de varias empresas, y la fase sólida sigue siendo el proceso principal para varios materiales.
Los materiales ternarios (incluido NCAOLO) deben utilizar fase líquida para garantizar una mezcla uniforme de los elementos. El exclusivo proceso de precipitación de la fase sólida hace que a NMC le resulte más fácil y eficiente modificar varios materiales polares.
En la actualidad, la producción principal de precursores de NMC en el mundo utiliza el método de precipitación con hidróxido, NaOH como precipitante y el agente complejante de amoníaco para producir precursores de hidróxido esféricos de alta densidad. La ventaja de este método es que es relativamente fácil controlar el tamaño de partícula, el área superficial específica y la densidad aparente morfológica del precursor. En la producción real, la operación del reactor es relativamente fácil de producir problemas de tratamiento de aguas residuales (incluido el sulfato de sodio NH3), lo que puede aumentar el costo total de producción.
Desde el punto de vista del control, el proceso de precipitación de carbonatos tiene ciertas ventajas. Incluso si se utiliza un agente complejante, el principal problema en el proceso de producción de carbonato granular esférico es la mala estabilidad del proceso y el fácil control del tamaño de las partículas del producto. El alto contenido de impurezas (NaS) en la fase precursora de carbonato afecta el rendimiento electroquímico del material ternario. La densidad aparente del precursor de carbonato es menor que la del precursor de hidróxido, lo que limita la densidad de energía del NMC.
El autor cree que desde la perspectiva del control y la aplicación práctica de baterías de material ternario de alta superficie específica, el método de carbonato, como principal complemento del método convencional de precipitación de hidróxido, debe atraer suficiente atención por parte de los nacionales. fabricantes.
En la actualidad, los fabricantes de materiales polares internos generalmente ignoran el departamento de producción de precursores ternarios de I+D para comprar directamente precursores para sinterización. Lo que quiero enfatizar es que la calidad del precursor (morfología, tamaño de partícula, distribución del tamaño de partícula, área de superficie específica, contenido de impurezas, densidad aparente, etc.) es crucial para la producción de precursores ternarios y determina directamente las propiedades físicas y químicas. Indicadores del producto sinterizado.
Se dice que la tecnología precursora de materiales ternarios tiene un contenido técnico del 60% y la tecnología de sinterización es básicamente transparente.
Desde la perspectiva del control de calidad del producto, los fabricantes ternarios deben producir sus propios precursores.
De hecho, los principales fabricantes de materiales ternarios incluyen Umicore, Nichia, L&, etc.; >A excepción de Kogyo, sólo los precursores de producción propia con suficiente capacidad de producción son aptos para la subcontratación. Los fabricantes nacionales de electrodos deben conceder gran importancia a la investigación y el desarrollo de precursores.
3. Control del contenido de álcali residual en la superficie de materiales ternarios
NMC (incluido NCA) tiene un alto contenido de álcali residual en la superficie y su aplicación práctica es bastante destacada. Las sustancias alcalinas en la superficie del NMC existen principalmente en forma de Li2SO4LiOH distintos del Li2CO3.
Los compuestos alcalinos de la superficie de los materiales polares viven principalmente en el propio proceso de producción de bimorfos, y las sales de litio se calcinan a altas temperaturas. Los componentes volátiles aumentan ligeramente en la relación Li/M (es decir, la cantidad de sal de litio es apropiada) para compensar la pérdida durante el proceso de sinterización, y queda una pequeña cantidad de Li (en forma de sal de alta temperatura). Li2O). Cuando la temperatura desciende de la temperatura ambiente, el Li2O absorbe aire, CO2, H2O, Li OH, Li2co3, etc.
El segundo experimento elemental ha demostrado que los aniones de oxígeno en la superficie del material polar reaccionan con el aire, CO2, agua, carbonato y litio migran desde la superficie del cuerpo, y la superficie del material se asemeja a Li2CO3, distorsionando la estructura desoxigenada. de la superficie del material. Cualquier cosa menos polar que el carbonato cuando se expone al aire.
La forma de la superficie de los materiales polares de contracción por alcalinización superficial es tan regular como la NCA.
≈Níquel alto NMC>NMC bajo en níquel≈LCO>LMO>LFP dijo que el contenido de álcali residual en la superficie del material ternario o binario está directamente relacionado con el contenido de níquel.
El impacto negativo del alto contenido de álcali residual en la superficie de los materiales polares es el primero en afectar el rendimiento electroquímico de los compuestos alcalinos de la superficie causado por el alto contenido de óxidos alcalinos en la superficie principal del NCA ternario rico en níquel. Materiales que son fáciles de formar y congelar. El impacto se refleja principalmente en el aumento de la pérdida de capacidad inversa y el deterioro del rendimiento del ciclo.
Además de los materiales ternarios ricos en níquel NCA, se dice que la solución superficial de alta presión de Li2CO3 de las flatulencias de la batería es principalmente plantea riesgos para la seguridad, la reducción del contenido de álcali residual de la superficie en el material ternario es de gran importancia en aplicaciones prácticas.
En la actualidad, los fabricantes nacionales generalmente utilizan materiales ternarios para el lavado con agua y la sinterización secundaria a baja temperatura (lavado con agua
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El segundo proceso de sinterización reduce el residuo en la superficie de NMC, el álcali residual de la superficie se limpia más a fondo y las desventajas no son obvias. El rendimiento del ciclo de velocidad del material ternario se reduce significativamente para cumplir con los requisitos de lavado de baterías y agua. p>El autor recomienda.
El autor cree que es necesario tomar una serie de medidas para reducir eficazmente el contenido de álcali en la superficie de los materiales ternarios, en la etapa precursora, es necesario controlar el contenido de amoníaco y la protección. atmósfera para combatir materiales ternarios con alto contenido de níquel, e incluso agregar aditivos apropiados para reducir el contenido de carbono y dióxido de carbono.
La relación Li/M se controla estrictamente en la etapa de mezcla, la temperatura de sinterización se optimiza en la etapa. etapa de sinterización, la presión de oxígeno y la velocidad de enfriamiento se controlan en la etapa de recocido, y la humedad del taller se utiliza para sellar al vacío el material de embalaje. El embalaje inicial del material debe controlar estrictamente el contacto entre el material y el aire. El efecto de una serie de medidas técnicas es reducir la cantidad de álcali residual en la superficie del material ternario. Incluso si el valor de pH de la superficie del 622 con alto contenido de níquel sin modificar se controla en alrededor de 11, el recubrimiento de la superficie es eficaz para reducir el álcali residual. contenido en la superficie de materiales ternarios, pero como NMC con alto contenido de níquel, aún se requiere modificación del recubrimiento de la superficie.
El autor enfatiza que el problema del álcali residual en la superficie de los materiales polares, especialmente NMCNCA, debe resolverse. resuelto Ha atraído gran atención por parte de los fabricantes de materiales polares, aunque el contenido debe ser lo más bajo posible o controlado dentro de un rango estable y razonable (generalmente 500-1000)
ppm) NCA es una tecnología importante para Se ignora la producción en masa de energía directa. Se logra un estricto control de la atmósfera y de la temperatura y humedad ambiental para lograr una producción cerrada.
4. Producción de tela NMC de alta superficie específica y tamaño de partícula estrecho
Para las baterías HEVPHEV, se deben considerar los requisitos de potencia y densidad de energía. Los requisitos para los materiales ternarios de fuerza son los mismos que los de los materiales ternarios ordinarios utilizados en la electrónica de consumo. Para satisfacer la demanda de gran aumento, se debe aumentar la superficie específica de los materiales ternarios y el área reactiva es opuesta a la de los materiales ternarios ordinarios.
La superficie específica del material ternario viene determinada por el precursor BET. ¿Cómo aumentar el BET del hilo crudo tanto como sea posible manteniendo sin cambios la esfericidad y la densidad del hilo crudo? Los materiales ternarios mecánicos deben superar dificultades técnicas.
En general, para mejorar el BET del precursor, es necesario ajustar la concentración del agente complejante y cambiar algunos parámetros del reactor, como la velocidad, la temperatura y el caudal. Algunos parámetros del proceso deben optimizarse completamente para sacrificar en mayor medida la esfericidad y la densidad del precursor y afectar la densidad de energía de la batería.
Una forma de mejorar la eficiencia de la preparación del precursor BET mediante el método de precipitación de carbonatos. El autor mencionó que existen algunos problemas técnicos en el método de precipitación de carbonatos actual. El autor cree que el método de precipitación de carbonatos puede usarse para. preparó tricarbonos de alta superficie específica y realizó más investigaciones.
Los requisitos básicos para el ciclo de vida de una batería eléctrica actualmente exigen que al menos coincida con la vida media del vehículo (8-10). El período del 100 % del DOD debería llegar a 5000. En la actualidad, el ciclo de vida de los materiales ternarios puede alcanzar el objetivo. El récord del ciclo actual para materiales ternarios reportados es Samsung.
La batería ternaria NMC532 fabricada por SDI tiene un ciclo de vida de casi 3.000 veces a 0,5C.
El autor cree que, además del dopaje de impurezas y el recubrimiento de la superficie, el potencial de mejora del ciclo de vida de los materiales ternarios es una forma importante de controlar la distribución del tamaño de las partículas del producto. Las baterías son particularmente importantes. Sé que la distribución del tamaño de partículas de los materiales ternarios es muy amplia, como 1,2-1,8, y el contenido de metal Duli también es el mismo.
La segregación de elementos finos se manifiesta porque el contenido de Li-Ni de las partículas es superior a la media (contenido de Li-Ni), y el contenido de Li-Ni de las partículas es inferior a la media ( Pies Li-Ni). Durante el proceso de carga, se destruye la estructura de delitización total de las partículas primarias polarizadas, la reacción secundaria entre las partículas de níquel altamente cargadas y el electrolito es más violenta y la alta temperatura es más obvia, lo que resulta en un ciclo de vida más rápido de las partículas. , mientras que ocurre lo contrario con las partículas en descomposición.
Se dice que el rendimiento general del reciclaje de los materiales en realidad está determinado por las partículas, lo que restringe la mejora del rendimiento del reciclaje de los materiales ternarios. Lo importante es que la batería 3C refleja su requisito de rendimiento de ciclo de 500, y el requisito de ciclo de vida de la batería alcanza 5000. Para cuestiones no importantes, para mejorar el rendimiento del ciclo de materiales ternarios, es necesario producir tamaños de partículas uniformes (distribución de tamaño de partículas a 0,8). Los materiales ternarios intentan evitar los desafíos del almacenamiento de pellets en las cintas de producción industrial. La distribución del tamaño de partículas de NMC depende completamente del precursor. Permítanme analizar la importancia de los precursores para producir materiales ternarios. Se puede producir una distribución de tamaño de partículas de 65438 ± 0,0 utilizando un reactor común. Las partículas precursoras requieren reactores especialmente diseñados o avances en la tecnología física para reducir la distribución del tamaño de las partículas precursoras. Usando una máquina de etapa, la distribución del tamaño de las partículas puede alcanzar 0,8. Además de la distribución del tamaño de las partículas, se reduce la producción de seda cruda, lo que en realidad aumenta el costo de producción de la seda cruda.
Para lograr una utilización integral de las materias primas y reducir los costos de producción, los fabricantes deben establecer líneas de producción de recolección y reprocesamiento de precursores. Los fabricantes deben sopesar exhaustivamente los pros y los contras y elegir un proceso adecuado.
La aplicación práctica de materiales ternarios de grano estrecho ha mejorado significativamente el rendimiento del recubrimiento de las piezas polares, lo que no solo aumenta la vida útil de la batería, sino que también reduce la polarización de la batería y mejora la velocidad. actuación. Debido a limitaciones a nivel técnico, los fabricantes nacionales de ternarios aún no se han dado cuenta de la importancia del problema. El autor cree que se espera que los importantes indicadores técnicos de los materiales ternarios de grano estrecho hagan que los fabricantes nacionales concedan gran importancia a la seguridad de los materiales ternarios.
En comparación con las baterías LFPLMO, las baterías de material ternario tienen problemas de seguridad más graves. Las razones principales son que las condiciones de carga son fáciles de sellar, la hinchazón de la batería es más grave y el ciclo de alta temperatura es ideal. El autor cree que es necesario mejorar la seguridad de las baterías ternarias en ambos lados del electrolito del propio material para lograr mejores resultados.
El propio material NMC primero debe controlar estrictamente el contenido de álcali residual en la superficie del material ternario. Los revestimientos de superficies son ineficaces excepto por las medidas discutidas por los autores. En términos generales, los recubrimientos de óxido de aluminio son eficaces. La alúmina, es decir, el recubrimiento líquido en la etapa precursora y el recubrimiento sólido en la etapa de sinterización, es definitivamente ineficaz.
En los últimos años, la tecnología ALD se ha desarrollado para mejorar las propiedades electroquímicas medidas de varias capas de Al2O3 en la superficie de NMC. Evidentemente, el coste por tonelada de revestimientos ALD aumentó en 565.438 millones de yuanes. Cómo reducir costos es un requisito previo para la aplicación práctica de la tecnología ALD
Para mejorar la estabilidad estructural de NMC, se utiliza principalmente dopaje con impurezas. Actualmente, se utiliza más dopaje con compuestos aniónicos y catiónicos para mejorar la estabilidad térmica de la estructura del material. Además hay que tener en cuenta el contenido de Ni. A medida que aumenta el contenido de Ni, aumenta su capacidad específica. Me gustaría darme cuenta de que los efectos negativos causados por el aumento del contenido de Ni no son obvios.
A medida que aumenta el contenido de níquel, el efecto de descarga mixta de la capa de Li Ni se vuelve más evidente, lo que deteriora directamente el rendimiento de la velocidad del ciclo. El aumento del contenido de níquel empeora la estabilidad de la estructura cristalina. Con el aumento de ciertos elementos, los problemas de seguridad se vuelven más prominentes, especialmente en condiciones de prueba de alta temperatura. Cuanto mayor es el contenido de níquel de los materiales ternarios que no producen gas en las baterías, se deben considerar de manera integral los requisitos de varios indicadores.
El autor cree que el uso único de materiales ternarios con alto contenido de níquel puede limitar el impacto negativo del 70% de contenido de níquel y las correas con alto contenido de níquel para compensar la pérdida de ventajas de mejora de capacidad.
Además, el autor desea señalar que el contenido de polvo fino debe controlarse estrictamente. El mismo concepto se aplica a las partículas de polvo fino. La forma del polvo fino es regular y el tamaño de partícula es de 0,5 micrones. Además de los riesgos para la seguridad que conlleva el uso de materiales para electrodos, es difícil producir sólo partículas normales. ¿Cómo controlar y eliminar problemas importantes en la producción de material en polvo fino?
Es necesario mejorar la seguridad de las baterías ternarias combinando electrolitos, lo que se puede solucionar mediante comparación. Hay pocos informes sobre los secretos técnicos involucrados en los bloques de electrolitos. En términos generales, agregar PC a DEC reducirá el rendimiento electroquímico del material ternario. El sistema DMC debe incorporarse LiBOBLiPF6 en sales de electrolitos para mejorar el rendimiento del ciclo de alta temperatura del material ternario.
En la actualidad, se utilizan principalmente aditivos funcionales especiales para modificar el electrolito, incluidos VEC, DTA, LiDFOB, PS, etc. Se sabe que Apple mejora el rendimiento electroquímico de las baterías ternarias, lo que requiere una investigación conjunta por parte de los fabricantes de baterías y de electrolitos. Es adecuado para la aplicación de materiales ternarios en el mercado de electrolitos de 6 tipos de materiales ternarios. Se espera ampliamente que el óxido de litio y cobalto reemplace a docenas de baterías 3C de óxido de litio y cobalto fabricadas con materiales ternarios rápidos, y las ventas de óxido de litio y cobalto aún superarán el 50%.
En mi opinión, es difícil que los materiales ternarios reemplacen al óxido de cobalto y litio en el campo del 3C.
Es difícil que la superficie principal utilice materiales ternarios solos para cumplir con los rígidos requisitos de la plataforma de voltaje del teléfono inteligente, por otro lado, la estructura de dos partículas de los materiales ternarios es difícil de lograr alto voltaje, que reduce la densidad de energía volumétrica de las baterías de material ternario y aún alcanza el nivel de óxido de cobalto de litio de alta gama (alto voltaje y alto voltaje), el campo 3C de material ternario seguirá desempeñando un papel de apoyo en el futuro.
Los materiales ternarios monocristalinos de alto voltaje se han utilizado ampliamente en el campo de la energía de maduración de electrolitos de alto voltaje 3C. Consulte la discusión publicada por el autor sobre el desarrollo de materiales posteriores para baterías de iones de litio de consumo. De hecho, el autor tiende a pensar que los materiales ternarios son más adecuados para los campos de las herramientas eléctricas y las baterías. Los requisitos de densidad de energía de los vehículos eléctricos han aumentado significativamente en los últimos años y los fabricantes de automóviles han comenzado a probar baterías ternarias en los HEVPHEV.
Solo en términos de requisitos de densidad de energía, los requisitos de densidad de energía de los HEV son bajos, las baterías LMO y LFPNMC cumplen con los requisitos y los requisitos de densidad de energía de los PHEV son altos. En la actualidad, las baterías NMC/NCA cumplen con los requisitos de PHEV. Afectado por la ruta de la tecnología de baterías de Tesla, NMC ampliará su tendencia de aplicación.
En la actualidad, la tendencia de transferir baterías OVM a baterías NMC no es obvia. El Ministerio de Industria y Tecnología de la Información ha fijado tres objetivos estrictos para las empresas de baterías de vehículos de nueva energía: 2015. La densidad de energía de una sola batería es de 180 Wh/kg (la densidad de energía del módulo es de 150)
Wh/kg), el ciclo de vida supera los 2000 o la vida útil alcanza 10, lo que es menos de 2 yuanes/Wh. Actualmente, las baterías NMC cumplen con los primeros tres indicadores estrictos.
El autor cree que LFPLMO, el material de electrodo principal para las baterías NMC, puede desempeñar un papel de apoyo debido a sus propias deficiencias.
En esta etapa, la comparación de la industria muestra la tendencia de las baterías NMC, pero el suministro de baterías de litio ternarias de alta gama no será fuerte en 3 a 5 años. A corto plazo, entre los fosfatos de litio y hierro actuales, las baterías internas de litio siguen siendo principalmente manganato de litio, y las baterías auxiliares de litio pueden dominar la tecnología de 2 o 3 baterías maduras moldeadas internamente a través de materiales de fosfato de hierro y litio y mejorarse. nivel técnico, para luego cruzar la ruta técnica de los materiales ternarios.
Intensificar la disposición de los materiales ternarios es una cuestión estratégica que los fabricantes de baterías de materiales deben resolver urgentemente.
El autor habla del problema de los materiales ternarios. NMC es más caro que LMOLFP. Apoyo firmemente la intención original de la LFP. En la actualidad, el precio de los OVM de alta gama ronda los 80.000 yuanes, en comparación con los 150.000-180.000 yuanes por tonelada de materiales ternarios. La calidad actual es aproximadamente 100.000 yuanes inferior a la del LFP, y el LMOLFP se ha mejorado y comprimido en 60.000 yuanes y entre 6 y 80 yuanes.
Esto limita la escala de materiales ternarios para baterías eléctricas. Analicé brevemente la proporción de materiales ternarios a metales y descubrí que el proceso de producción de una sola materia prima reducía la duración.
El autor cree que hay dos formas realistas de mejorar la calidad de los productos NMC y lograr una vida útil estupenda. En comparación con el costo por ciclo, es cuestionable mejorar la vida útil del ciclo y reducir el uso general durante la vida útil de la batería. Esto requiere que las empresas tengan una fuerte capacidad técnica en I+D y aumenta los costos de producción.
Aunque los gigantes internacionales de materiales polares generalmente adoptan esta estrategia, los márgenes de beneficio actuales a nivel de I+D de los fabricantes nacionales de materiales polares son en realidad muy difíciles.
Otra forma de establecer un sistema completo de recolección de baterías es La forma en que se cargan y utilizan los recursos metálicos es similar a la recolección obligatoria de baterías de litio usadas por parte de Xijiatong. El autor simplemente calculó que después de deducir el costo del proceso de recolección (CoNiMnFe es demasiado barato y el valor es confiscado), la recolección de metal representará casi el 20% -30% del costo de la materia prima y el 10% -20% del espacio. Reducción del coste final del material ternario.
Teniendo en cuenta la competitividad de las baterías ternarias de alta densidad de energía/Wh en relación con las baterías LFPLMO, es necesario que las dos empresas nacionales líderes integren la cadena industrial, a saber, materias primas minerales metálicas, producción de materiales ternarios y producción de baterías. , para lograr optimizar la asignación de recursos y reducir los costos de producción.
El autor cree que la fortaleza técnica de I + D de los principales fabricantes nacionales es generalmente débil y que la utilización de recursos (esto) adopta un equilibrio relativamente apropiado en la calidad del producto para expandir rápidamente el mercado y competir con los gigantes de la industria internacional.