Peningkatan pengetahuan dan keamanan material Li (NiCoMn) O2
Baterai lithium-ion telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir. Dengan kepadatan energinya yang tinggi, kinerja pengganda yang baik, dan kinerja siklus, ia telah menjadi sumber daya utama kendaraan listrik, menempati tempat yang sangat penting dalam energi baru, dan juga mengedepankan jalur pengembangan baru untuk masalah energi dan lingkungan global.
Nikel kobalt mangan oksida litium (Li (NiCoMn) O2) bahan katoda baterai terner adalah salah satu bahan katoda dengan kepadatan energi tertinggi yang sedang dikembangkan, dengan keunggulan kinerja yang signifikan, dan merupakan salah satu arah pengembangan terpenting dari bahan katoda baterai daya kendaraan di masa depan.
Daftar Isi
Apa yang dimaksud dengan Li (NiCoMn) O2?
Bahan nikel-kobalt-mangan terner biasanya mengacu pada Li (NiCoMn) O2. Bahan ini memiliki efek sinergis terner, dan kinerja elektrokimianya lebih baik daripada bahan tunggal mana pun, menggabungkan stabilitas siklus LiCoO2, kapasitas spesifik LiNiO2 yang tinggi, dan stabilitas termal, keamanan, dan harga rendah LiMn2O4.
Meningkatkan kandungan nikel dalam material terner nikel-kobalt-mangan dapat meningkatkan kemampuan penyematan lithium yang dapat dibalik pada material. Namun, fenomena pencampuran kation rentan terjadi. Ketika kandungan nikel meningkat, semakin parah campuran nikel dan litium dalam material, maka akan terjadi kehilangan kapasitas yang tidak dapat dipulihkan.
Ini terutama digunakan dalam kendaraan energi baru, sepeda motor listrik, sepeda listrik, peralatan listrik, penyimpanan energi, robot penyapu, kendaraan udara tak berawak, perangkat yang dapat dikenakan cerdas, dan bidang lainnya.
Keuntungan dan kerugian dari Li (NiCoMn) O2
Keuntungan dari Li (NiCoMn) O2
(1) Kepadatan energi yang tinggi, kapasitas teoritis mencapai 280 mAh/g, dan kapasitas aktual produk melebihi 150 mAh/g;
(2) Performa sirkulasi yang baik, dengan stabilitas sirkulasi yang sangat baik pada suhu kamar dan suhu tinggi;
(3) Platform voltase tinggi, stabil dan dapat diandalkan dalam kisaran voltase 2,5-4,3/4,4V;
(4) Stabilitas termal yang baik, dan penguraian termal yang stabil dari bahan dalam kondisi pengisian daya 4,4V;
(5) Siklus hidup yang panjang, siklus hidup 1C sebanyak 800 kali untuk mempertahankan kapasitas lebih dari 80%;
(6) Struktur kristal yang ideal, self-discharge yang kecil, tidak ada efek memori dan keunggulan luar biasa lainnya.
Dari karakteristik Li (NiCoMn) O2, baterai lithium terner memiliki kepadatan energi yang tinggi, tegangan tinggi, dan umur yang panjang, yang sangat cocok untuk paket baterai sepeda motor listrik.
Kerugian dari Li (NiCoMn) O2
(1) Kondisi persiapannya sangat berat, dan produksi komersialnya sulit.
(2) Kestabilan termal yang buruk dan kinerja siklus yang buruk.
Faktor harga Li (NiCoMn) O2
Bahan baku
Pasar garam lithium kekurangan bijih dan bahan baku, output belum meningkat, tempat sulit ditemukan, permintaan pasar saat ini lemah, mengingat toleransi hilir, harga telah turun; harga pasar nikel sulfat masih kuat dan lemah; permintaan terminal garam kobalt masih tertekan, mentalitas operator bearish, dan smelter menyertai harga penawaran turun.
Permintaan
Dipengaruhi oleh sentimen produksi bahan katoda permintaan akhir yang kuat, rencana pengadaan pabrik baterai hilir melambat. Dengan pembatalan subsidi negara, ketidakpastian pasar di masa depan masih kuat.
Produksi
Output dari beberapa perusahaan telah menurun pada bulan November, pasokan keseluruhan bulan ke bulan menurun sekitar 5%, sementara permintaan pengadaan hilir terus melambat, kinerja pada bulan Desember mungkin lebih jelas.
Metode modifikasi Li (NiCoMn) O2
Dengan modifikasi oksida logam (Al2O3, TiO2, ZnO, ZrO2, dll.) Permukaan Li (NiCoMn) O2 modifikasi, membuat material dan mesin elektrolit, mengurangi reaksi samping material dan elektrolit, menghambat pembubaran ion logam.
Lapisan oksida ZrO2, TiO2 dan Al2O3 dapat mencegah impedansi selama pengisian dan pengosongan baterai lithium ionmeningkatkan ketahanan kinerja siklus material, termasuk lapisan ZrO2 yang menyebabkan peningkatan permukaan material minimum, lapisan Al2O3 tidak akan mengurangi kapasitas debit awal.
Bagaimana cara meningkatkan keamanan Li (NiCoMn) O2?
Dari perspektif kepadatan energi, Li (NiCoMn) O2 memiliki keunggulan absolut dibandingkan LFP dan LMO, tetapi kinerja keselamatan adalah masalah yang selalu membatasi aplikasi skala besar.
Sulit untuk menginginkan kapasitas besar yang murni baterai lithium terner untuk lulus uji keamanan, sehingga baterai berkapasitas besar umumnya digunakan bersama dengan lithium mangan oksida. Menurut data yang dikumpulkan, ada beberapa solusi berikut untuk mengatasi masalah keamanan terner:
1. Pilih Li (NiCoMn) O2 dengan rasio kinerja keselamatan yang optimal
Seperti yang kita semua tahu, semakin tinggi kandungan nikel dalam Li (NiCoMn) O2, semakin buruk stabilitas material, dan semakin buruk keamanannya. Saat ini, rasio terner nikel kobalt mangan terner terbaik yang aman adalah 1: 1: 1, yaitu, biasanya disebut terner 111, terner 111 memiliki stabilitas terbaik, terutama karena:
1) Proporsi nikel relatif rendah (relatif terhadap 422/523, dll.), sehingga lebih mudah untuk membentuk struktur berlapis yang lengkap dalam proses persiapan bahan, sekaligus mempertimbangkan kepadatan energi.
2) Proporsi mangan relatif tinggi (relatif terhadap 422/523, dll.), dan mangan merupakan elemen penting dalam stabilitas struktural Li (NiCoMn) O2.
3) Rasio nikel dan mangan adalah 1: 1, dan baik nikel maupun mangan adalah valensi 2 positif dan valensi 4 positif dengan stabilitas tertinggi (Di sini, 111 terner adalah yang paling cocok untuk Li (NiCoMn) O2 tegangan tinggi, jika terobosan kemacetan elektrolit tegangan tinggi, kepadatan energinya tidak akan lebih rendah dari terner nikel tinggi mana pun, dan kinerja siklus dan pemrosesan elektroda beberapa tingkat lebih tinggi).
Kesimpulannya, 111 terner dalam baterai terner murni berkapasitas besar memiliki keamanan terbaik.
2. Peningkatan dari Li (NiCoMn) O2 itu sendiri
Li (NiCoMn) O2 sendiri merupakan material baru yang dikembangkan dari doping. Jika elemen lain didoping dalam terner, tidak hanya akan berdampak pada sifat elektrokimianya, tetapi juga mengedepankan lebih banyak persyaratan untuk proses persiapan. Peningkatan biaya juga akan membatasi penerapan terner dalam daya.
Proses pelapisan akan berdampak pada konsistensi produk, jadi cara terbaik untuk meningkatkan kinerja keselamatan bahan didasarkan pada premis untuk membuat produk yang sesuai untuk industrialisasi.
Li (NiCoMn) O2 adalah partikel primer yang mirip dengan lithium kobalt oksida. Selain keunggulannya yang luar biasa dalam kepadatan pemadatan dan kinerja pemrosesan elektroda, partikel ini juga meningkatkan keamanan karena alasan berikut:
1) Partikel primer tingkat mikron memiliki struktur berlapis yang lebih lengkap. Semakin lengkap struktur berlapisnya, semakin baik stabilitas material, yang tercermin dalam peningkatan kinerja siklus dan kinerja keselamatan.
2) Partikel primer dengan ukuran partikel yang besar memiliki stabilitas kinetik yang lebih baik.
3) Keuntungan lain dari membuat ukuran partikel lebih besar adalah mengurangi luas permukaan spesifik dan mengurangi reaksi samping yang disebabkan oleh kontak material dengan elektrolit baterai lithium ion dan penghancuran struktur material, yang sangat membantu sirkulasi dan stabilitas material.
Beruntung
Hai, saya Lucky, lulus dari universitas terkenal di China, sekarang terutama terlibat dalam pengeditan artikel tentang baterai sepeda motor lithium, dan stasiun penukaran baterai, saya berkomitmen untuk menawarkan layanan dan solusi tentang stasiun penukaran baterai untuk berbagai industri.
Peningkatan pengetahuan dan keamanan material Li (NiCoMn) O2
Baterai lithium-ion telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir. Dengan kepadatan energinya yang tinggi, kinerja pengganda yang baik, dan kinerja siklus, ia telah menjadi sumber daya utama kendaraan listrik, menempati tempat yang sangat penting dalam energi baru, dan juga mengedepankan jalur pengembangan baru untuk masalah energi dan lingkungan global.
Nikel kobalt mangan oksida litium (Li (NiCoMn) O2) bahan katoda baterai terner adalah salah satu bahan katoda dengan kepadatan energi tertinggi yang sedang dikembangkan, dengan keunggulan kinerja yang signifikan, dan merupakan salah satu arah pengembangan terpenting dari bahan katoda baterai daya kendaraan di masa depan.
Apa yang dimaksud dengan Li (NiCoMn) O2?
Bahan nikel-kobalt-mangan terner biasanya mengacu pada Li (NiCoMn) O2. Bahan ini memiliki efek sinergis terner, dan kinerja elektrokimianya lebih baik daripada bahan tunggal mana pun, menggabungkan stabilitas siklus LiCoO2, kapasitas spesifik LiNiO2 yang tinggi, dan stabilitas termal, keamanan, dan harga rendah LiMn2O4.
Meningkatkan kandungan nikel dalam material terner nikel-kobalt-mangan dapat meningkatkan kemampuan penyematan lithium yang dapat dibalik pada material. Namun, fenomena pencampuran kation rentan terjadi. Ketika kandungan nikel meningkat, semakin parah campuran nikel dan litium dalam material, maka akan terjadi kehilangan kapasitas yang tidak dapat dipulihkan.
Ini terutama digunakan dalam kendaraan energi baru, sepeda motor listrik, sepeda listrik, peralatan listrik, penyimpanan energi, robot penyapu, kendaraan udara tak berawak, perangkat yang dapat dikenakan cerdas, dan bidang lainnya.
Keuntungan dan kerugian dari Li (NiCoMn) O2
Keuntungan dari Li (NiCoMn) O2
(1) Kepadatan energi yang tinggi, kapasitas teoritis mencapai 280 mAh/g, dan kapasitas aktual produk melebihi 150 mAh/g;
(2) Performa sirkulasi yang baik, dengan stabilitas sirkulasi yang sangat baik pada suhu kamar dan suhu tinggi;
(3) Platform voltase tinggi, stabil dan dapat diandalkan dalam kisaran voltase 2,5-4,3/4,4V;
(4) Stabilitas termal yang baik, dan penguraian termal yang stabil dari bahan dalam kondisi pengisian daya 4,4V;
(5) Siklus hidup yang panjang, siklus hidup 1C sebanyak 800 kali untuk mempertahankan kapasitas lebih dari 80%;
(6) Struktur kristal yang ideal, self-discharge yang kecil, tidak ada efek memori dan keunggulan luar biasa lainnya.
Dari karakteristik Li (NiCoMn) O2, baterai lithium terner memiliki kepadatan energi yang tinggi, tegangan tinggi, dan umur yang panjang, yang sangat cocok untuk paket baterai sepeda motor listrik.
Kerugian dari Li (NiCoMn) O2
(1) Kondisi persiapannya sangat berat, dan produksi komersialnya sulit.
(2) Kestabilan termal yang buruk dan kinerja siklus yang buruk.
Faktor harga Li (NiCoMn) O2
Bahan baku
Pasar garam lithium kekurangan bijih dan bahan baku, output belum meningkat, tempat sulit ditemukan, permintaan pasar saat ini lemah, mengingat toleransi hilir, harga telah turun; harga pasar nikel sulfat masih kuat dan lemah; permintaan terminal garam kobalt masih tertekan, mentalitas operator bearish, dan smelter menyertai harga penawaran turun.
Permintaan
Dipengaruhi oleh sentimen produksi bahan katoda permintaan akhir yang kuat, rencana pengadaan pabrik baterai hilir melambat. Dengan pembatalan subsidi negara, ketidakpastian pasar di masa depan masih kuat.
Produksi
Output dari beberapa perusahaan telah menurun pada bulan November, pasokan keseluruhan bulan ke bulan menurun sekitar 5%, sementara permintaan pengadaan hilir terus melambat, kinerja pada bulan Desember mungkin lebih jelas.
Metode modifikasi Li (NiCoMn) O2
Dengan modifikasi oksida logam (Al2O3, TiO2, ZnO, ZrO2, dll.) Permukaan Li (NiCoMn) O2 modifikasi, membuat material dan mesin elektrolit, mengurangi reaksi samping material dan elektrolit, menghambat pembubaran ion logam.
Lapisan oksida ZrO2, TiO2 dan Al2O3 dapat mencegah impedansi selama pengisian dan pengosongan baterai lithium ionmeningkatkan ketahanan kinerja siklus material, termasuk lapisan ZrO2 yang menyebabkan peningkatan permukaan material minimum, lapisan Al2O3 tidak akan mengurangi kapasitas debit awal.
Bagaimana cara meningkatkan keamanan Li (NiCoMn) O2?
Dari perspektif kepadatan energi, Li (NiCoMn) O2 memiliki keunggulan absolut dibandingkan LFP dan LMO, tetapi kinerja keselamatan adalah masalah yang selalu membatasi aplikasi skala besar.
Sulit untuk menginginkan kapasitas besar yang murni baterai lithium terner untuk lulus uji keamanan, sehingga baterai berkapasitas besar umumnya digunakan bersama dengan lithium mangan oksida. Menurut data yang dikumpulkan, ada beberapa solusi berikut untuk mengatasi masalah keamanan terner:
1. Pilih Li (NiCoMn) O2 dengan rasio kinerja keselamatan yang optimal
Seperti yang kita semua tahu, semakin tinggi kandungan nikel dalam Li (NiCoMn) O2, semakin buruk stabilitas material, dan semakin buruk keamanannya. Saat ini, rasio terner nikel kobalt mangan terner terbaik yang aman adalah 1: 1: 1, yaitu, biasanya disebut terner 111, terner 111 memiliki stabilitas terbaik, terutama karena:
1) Proporsi nikel relatif rendah (relatif terhadap 422/523, dll.), sehingga lebih mudah untuk membentuk struktur berlapis yang lengkap dalam proses persiapan bahan, sekaligus mempertimbangkan kepadatan energi.
2) Proporsi mangan relatif tinggi (relatif terhadap 422/523, dll.), dan mangan merupakan elemen penting dalam stabilitas struktural Li (NiCoMn) O2.
3) Rasio nikel dan mangan adalah 1: 1, dan baik nikel maupun mangan adalah valensi 2 positif dan valensi 4 positif dengan stabilitas tertinggi (Di sini, 111 terner adalah yang paling cocok untuk Li (NiCoMn) O2 tegangan tinggi, jika terobosan kemacetan elektrolit tegangan tinggi, kepadatan energinya tidak akan lebih rendah dari terner nikel tinggi mana pun, dan kinerja siklus dan pemrosesan elektroda beberapa tingkat lebih tinggi).
Kesimpulannya, 111 terner dalam baterai terner murni berkapasitas besar memiliki keamanan terbaik.
2. Peningkatan dari Li (NiCoMn) O2 itu sendiri
Li (NiCoMn) O2 sendiri merupakan material baru yang dikembangkan dari doping. Jika elemen lain didoping dalam terner, tidak hanya akan berdampak pada sifat elektrokimianya, tetapi juga mengedepankan lebih banyak persyaratan untuk proses persiapan. Peningkatan biaya juga akan membatasi penerapan terner dalam daya.
Proses pelapisan akan berdampak pada konsistensi produk, jadi cara terbaik untuk meningkatkan kinerja keselamatan bahan didasarkan pada premis untuk membuat produk yang sesuai untuk industrialisasi.
Li (NiCoMn) O2 adalah partikel primer yang mirip dengan lithium kobalt oksida. Selain keunggulannya yang luar biasa dalam kepadatan pemadatan dan kinerja pemrosesan elektroda, partikel ini juga meningkatkan keamanan karena alasan berikut:
1) Partikel primer tingkat mikron memiliki struktur berlapis yang lebih lengkap. Semakin lengkap struktur berlapisnya, semakin baik stabilitas material, yang tercermin dalam peningkatan kinerja siklus dan kinerja keselamatan.
2) Partikel primer dengan ukuran partikel yang besar memiliki stabilitas kinetik yang lebih baik.
3) Keuntungan lain dari membuat ukuran partikel lebih besar adalah mengurangi luas permukaan spesifik dan mengurangi reaksi samping yang disebabkan oleh kontak material dengan elektrolit baterai lithium ion dan penghancuran struktur material, yang sangat membantu sirkulasi dan stabilitas material.