Introducción a uno de los materiales auxiliares de las baterías de litio: el disolvente NMP
El disolvente NMP es un tipo de disolvente polar de fuerte selectividad y buena estabilidad, con alto punto de ebullición, fuerte solubilidad, buena estabilidad, biodegradable, reciclable, en batería de litio, batería de polímero li materiales, electrónica, productos de limpieza, medicina, pesticidas, pigmentos y otras industrias es ampliamente utilizado, incluyendo el industria de las pilas de litio aplicaciones de la mayor Disolvente NMP.
Índice
Qué es el disolvente NMP？
NMP, es uno de los materiales auxiliares para baterías de litio más utilizados. NMP es el disolvente del aglutinante PVDF, es N-metil pirrolidina cetona, un líquido transparente incoloro, con baja toxicidad, alto punto de ebullición, fuerte polaridad, baja viscosidad, fuerte capacidad de disolución, estabilidad química, excelente estabilidad térmica, y el agua, PVDF, cátodo, ánodo de batería de iones de litio ampliamente utilizados en la preparación de baterías de litio.
Al fabricar la pastilla de electrodo, el disolvente NMP integra el aglutinante, la sustancia activa del cátodo, el agente conductor y otros electrodos juntos, de modo que el aglutinante esté en pleno contacto con otras sustancias y se distribuya uniformemente. El disolvente NMP, su calidad afecta directamente a la calidad del revestimiento de la pasta de la batería de iones de litio, es un material disolvente indispensable. De la distribución del campo de aplicación del disolvente NMP, se utiliza principalmente en la preparación de baterías de litio, representando el 74%.
Aplicación del disolvente NMP en baterías de litio
Preparación: El disolvente NMP, como disolvente del aglutinante fluoruro de polivinilideno (PVDF), mi, disuelve, agita y distribuye el aglutinante, el agente conductor y la sustancia activa del cátodo para formar una lechada uniforme. La calidad de la dispersión del lodo afecta directamente a la calidad y el rendimiento de la batería de iones de litio.
Recubrimiento: es el proceso siguiente a la preparación de la pasta. La pasta con buena estabilidad, alta viscosidad y buena fluidez se recubre uniformemente sobre la lámina metálica del cátodo. El disolvente NMP, como portador líquido de la pasta, tiene muy buena humectabilidad y fluidez, y es el principal disolvente de recubrimiento. El enlace del revestimiento es de gran importancia para la capacidad, la vida útil y la seguridad de las baterías de iones de litio.
Secado: Después del recubrimiento, la hoja de cátodo se hornea y se seca en el secador de vacío. La temperatura de horneado es de 120 ± 5 grados Celsius, y se elimina el disolvente NMP de la pasta de electrodo, de modo que el adhesivo, el agente conductor y el material de cátodo de la pasta formen una película porosa con un tamaño de poro uniforme y una distribución uniforme, y cubran la lámina de electrodo.
Disolventes NMP para otras aplicaciones
Industria de polímeros, disolvente NMP como disolvente para la polirreacción.
Industria de material aislante, disolvente NMP en la industria de material aislante para reacción de pintura de poliimida y disolvente de dilución.
En la industria de materiales electrónicos, el disolvente NMP se utiliza para la limpieza de circuitos integrados, LED, PCB, semiconductores de materiales electrónicos, principalmente productos químicos electrónicos ultrapuros.
Industria petroquímica, como extracción de butadieno, extracción de isopreno, desulfuración de gas de síntesis, recuperación de acetileno, refinado de aceites lubricantes, etc.
Capacidad de producción de disolventes NMP en China
El BDO realiza la deshidrogenación en presencia de un catalizador de óxido metálico para producir GBL, y el GBL reacciona con monometilamina (MMA) para formar NMP. En diciembre de 2021, hay 13 empresas de producción de GBL a partir de materias primas de BDO, con una capacidad de producción total de 485.000 toneladas o en construcción, y la producción total real en 2020 es de 180.000 toneladas. La capacidad de producción de disolvente NMP puede dividirse en síntesis y reciclaje y purificación.
Purificación: En el primer semestre de 2021, toda la industria de disolventes NMP de China y la capacidad de procesamiento de recuperación y purificación de disolventes NMP residuales es superior a 1,55 millones de toneladas.
Síntesis: Hay 11 empresas de producción de disolventes NMP de GBL en China, con una capacidad de producción total de 281.000 toneladas y una capacidad de producción total real de 150.000 toneladas en 2020.
Entre ellos, la síntesis de disolvente NMP se concentra principalmente en Shandong, Henan y Shaanxi, el reciclaje y la purificación se concentra principalmente en Jiangsu, Anhui y Jiangxi, y otros dispersos en Chongqing, Zhuhai, Hangzhou y así sucesivamente. Aumento del precio del PVDF, que impulsa la subida del precio del disolvente NMP
Según los informes, de enero a mayo de 2021, la producción acumulada de vehículos de nueva energía en China fue de 1,02 millones, un aumento interanual de 262%; y la producción acumulada de baterías de energía de enero a mayo fue de 59,5GWh, un aumento interanual de 227%.
Beneficiándose del rápido desarrollo de la industria de vehículos de nueva energía, la brecha de suministro de PVDF se ha ido ampliando desde el cuarto trimestre de 2020, y el precio del producto también está aumentando. En julio de 2021, el precio medio de los productos de batería de litio ha pasado de unos 70.000 RMB en 2020 a más de 170.000.
Como disolvente de apoyo necesario para el PVDF, el precio del disolvente NMP también ha aumentado junto con el PVDF, de 15.000 RMB / tonelada a principios de 2021 a más de 40.000 RMB / tonelada en la actualidad.
Cálculo del tamaño del mercado del disolvente NMP
Se espera que el estallido de la demanda de baterías de litio impulse el rápido crecimiento del mercado de disolventes NMP. Suponiendo que el fosfato de hierro de litio y el batería ternaria de litio los materiales catódicos mantienen una tasa de utilización de 1 a 1, se calcula que se puede producir una media de 573Wh de batería de litio por kg de material activo.
Suponiendo que la densidad energética crezca a un ritmo de 5% en el futuro, y calculado el tamaño del mercado de baterías de litio en China, la escala de demanda de materiales catódicos en los próximos cinco años, y luego se medirá el uso de NMP por el contenido medio de sólidos 50% de la industria.
Se prevé que crezca rápidamente hasta alcanzar las 879.000 toneladas en 2025. En términos de precio unitario, suponiendo que el precio del disolvente NMP se mantiene en 30.000 / tonelada en el futuro, el tamaño del mercado de disolvente NMP en China crecerá a 26,4 mil millones de RMB en 2025, CAGR46.6% en los próximos cinco años.
Cálculo del tamaño del mercado de las pilas de litio con NMP en CHINA
Patrón de competencia de la industria de disolventes NMP
En cuanto al patrón competitivo, con la creciente madurez de la tecnología de los fabricantes chinos y la mejora de la calidad de los productos, las ventajas de los competidores de otros países, como BASF, Mitsubishi Chemical y otros productos, ya no existen, y se retiran gradualmente del mercado chino.
En la actualidad, la competencia en China es principalmente la competencia entre fabricantes directos, fabricantes de reciclaje y depuración y un pequeño número de comerciantes de importación y exportación. Los fabricantes de reciclaje y depuración ocupan la base de clientes dispersos y el mercado de gama baja, mientras que los fabricantes directos ocupan la base de clientes principales y el mercado de gama alta.
En la actualidad, el grupo de competencia de la industria de NMP se divide aproximadamente en dos categorías: el primer grupo de competencia son las empresas competitivas, como Alemania, Japón mitsubishi, ceniza, Michael química, este tipo de empresa es generalmente más grandes empresas de mercado, mucho tiempo, la investigación tecnológica y la capacidad de desarrollo, tienen capital y canales y así sucesivamente diversas ventajas, fuerte competitividad.
El segundo grupo competitivo es el de las pequeñas y medianas empresas de NMP, que tienen un gran número y pequeña escala, con poca influencia de marca, tecnología general y calidad desigual de los productos NMP.
Los fabricantes de disolventes NMP más representativos del mundo son principalmente BASF (Alemania), Ashland y Mitsubishi Chemical (Japón). Las empresas de producción de NMP representativas de China son Binzhou Yuneng, Maiqi Chemical, Changxin Chemical, Anhui Shengjie Energy, etc.
Suerte
Hola, soy Lucky, graduado de una universidad muy conocida en China, ahora se dedica principalmente a la edición de artículos sobre las baterías de litio de la motocicleta, y la estación de intercambio de baterías, estoy comprometido a ofrecer servicios y soluciones sobre la estación de intercambio de baterías para diversas industrias.
Introducción a uno de los materiales auxiliares de las baterías de litio: el disolvente NMP
Qué es el disolvente NMP？
NMP, es uno de los materiales auxiliares para baterías de litio más utilizados. NMP es el disolvente del aglutinante PVDF, es N-metil pirrolidina cetona, un líquido transparente incoloro, con baja toxicidad, alto punto de ebullición, fuerte polaridad, baja viscosidad, fuerte capacidad de disolución, estabilidad química, excelente estabilidad térmica, y el agua, PVDF, cátodo, ánodo de batería de iones de litio ampliamente utilizados en la preparación de baterías de litio.
Al fabricar la pastilla de electrodo, el disolvente NMP integra el aglutinante, la sustancia activa del cátodo, el agente conductor y otros electrodos juntos, de modo que el aglutinante esté en pleno contacto con otras sustancias y se distribuya uniformemente. El disolvente NMP, su calidad afecta directamente a la calidad del revestimiento de la pasta de la batería de iones de litio, es un material disolvente indispensable. De la distribución del campo de aplicación del disolvente NMP, se utiliza principalmente en la preparación de baterías de litio, representando el 74%.
Aplicación del disolvente NMP en baterías de litio
Preparación: El disolvente NMP, como disolvente del aglutinante fluoruro de polivinilideno (PVDF), mi, disuelve, agita y distribuye el aglutinante, el agente conductor y la sustancia activa del cátodo para formar una lechada uniforme. La calidad de la dispersión del lodo afecta directamente a la calidad y el rendimiento de la batería de iones de litio.
Recubrimiento: es el proceso siguiente a la preparación de la pasta. La pasta con buena estabilidad, alta viscosidad y buena fluidez se recubre uniformemente sobre la lámina metálica del cátodo. El disolvente NMP, como portador líquido de la pasta, tiene muy buena humectabilidad y fluidez, y es el principal disolvente de recubrimiento. El enlace del revestimiento es de gran importancia para la capacidad, la vida útil y la seguridad de las baterías de iones de litio.
Secado: Después del recubrimiento, la hoja de cátodo se hornea y se seca en el secador de vacío. La temperatura de horneado es de 120 ± 5 grados Celsius, y se elimina el disolvente NMP de la pasta de electrodo, de modo que el adhesivo, el agente conductor y el material de cátodo de la pasta formen una película porosa con un tamaño de poro uniforme y una distribución uniforme, y cubran la lámina de electrodo.
Disolventes NMP para otras aplicaciones
Capacidad de producción de disolventes NMP en China
El BDO realiza la deshidrogenación en presencia de un catalizador de óxido metálico para producir GBL, y el GBL reacciona con monometilamina (MMA) para formar NMP. En diciembre de 2021, hay 13 empresas de producción de GBL a partir de materias primas de BDO, con una capacidad de producción total de 485.000 toneladas o en construcción, y la producción total real en 2020 es de 180.000 toneladas. La capacidad de producción de disolvente NMP puede dividirse en síntesis y reciclaje y purificación.
Purificación: En el primer semestre de 2021, toda la industria de disolventes NMP de China y la capacidad de procesamiento de recuperación y purificación de disolventes NMP residuales es superior a 1,55 millones de toneladas.
Síntesis: Hay 11 empresas de producción de disolventes NMP de GBL en China, con una capacidad de producción total de 281.000 toneladas y una capacidad de producción total real de 150.000 toneladas en 2020.
Entre ellos, la síntesis de disolvente NMP se concentra principalmente en Shandong, Henan y Shaanxi, el reciclaje y la purificación se concentra principalmente en Jiangsu, Anhui y Jiangxi, y otros dispersos en Chongqing, Zhuhai, Hangzhou y así sucesivamente. Aumento del precio del PVDF, que impulsa la subida del precio del disolvente NMP
Según los informes, de enero a mayo de 2021, la producción acumulada de vehículos de nueva energía en China fue de 1,02 millones, un aumento interanual de 262%; y la producción acumulada de baterías de energía de enero a mayo fue de 59,5GWh, un aumento interanual de 227%.
Beneficiándose del rápido desarrollo de la industria de vehículos de nueva energía, la brecha de suministro de PVDF se ha ido ampliando desde el cuarto trimestre de 2020, y el precio del producto también está aumentando. En julio de 2021, el precio medio de los productos de batería de litio ha pasado de unos 70.000 RMB en 2020 a más de 170.000.
Como disolvente de apoyo necesario para el PVDF, el precio del disolvente NMP también ha aumentado junto con el PVDF, de 15.000 RMB / tonelada a principios de 2021 a más de 40.000 RMB / tonelada en la actualidad.
Cálculo del tamaño del mercado del disolvente NMP
Se espera que el estallido de la demanda de baterías de litio impulse el rápido crecimiento del mercado de disolventes NMP. Suponiendo que el fosfato de hierro de litio y el batería ternaria de litio los materiales catódicos mantienen una tasa de utilización de 1 a 1, se calcula que se puede producir una media de 573Wh de batería de litio por kg de material activo.
Suponiendo que la densidad energética crezca a un ritmo de 5% en el futuro, y calculado el tamaño del mercado de baterías de litio en China, la escala de demanda de materiales catódicos en los próximos cinco años, y luego se medirá el uso de NMP por el contenido medio de sólidos 50% de la industria.
Se prevé que crezca rápidamente hasta alcanzar las 879.000 toneladas en 2025. En términos de precio unitario, suponiendo que el precio del disolvente NMP se mantiene en 30.000 / tonelada en el futuro, el tamaño del mercado de disolvente NMP en China crecerá a 26,4 mil millones de RMB en 2025, CAGR46.6% en los próximos cinco años.
Cálculo del tamaño del mercado de las pilas de litio con NMP en CHINA
Patrón de competencia de la industria de disolventes NMP
En cuanto al patrón competitivo, con la creciente madurez de la tecnología de los fabricantes chinos y la mejora de la calidad de los productos, las ventajas de los competidores de otros países, como BASF, Mitsubishi Chemical y otros productos, ya no existen, y se retiran gradualmente del mercado chino.
En la actualidad, la competencia en China es principalmente la competencia entre fabricantes directos, fabricantes de reciclaje y depuración y un pequeño número de comerciantes de importación y exportación. Los fabricantes de reciclaje y depuración ocupan la base de clientes dispersos y el mercado de gama baja, mientras que los fabricantes directos ocupan la base de clientes principales y el mercado de gama alta.
En la actualidad, el grupo de competencia de la industria de NMP se divide aproximadamente en dos categorías: el primer grupo de competencia son las empresas competitivas, como Alemania, Japón mitsubishi, ceniza, Michael química, este tipo de empresa es generalmente más grandes empresas de mercado, mucho tiempo, la investigación tecnológica y la capacidad de desarrollo, tienen capital y canales y así sucesivamente diversas ventajas, fuerte competitividad.
El segundo grupo competitivo es el de las pequeñas y medianas empresas de NMP, que tienen un gran número y pequeña escala, con poca influencia de marca, tecnología general y calidad desigual de los productos NMP.
Los fabricantes de disolventes NMP más representativos del mundo son principalmente BASF (Alemania), Ashland y Mitsubishi Chemical (Japón). Las empresas de producción de NMP representativas de China son Binzhou Yuneng, Maiqi Chemical, Changxin Chemical, Anhui Shengjie Energy, etc.