Li(NiCoMn)O2 malzeme bilgisi ve güvenlik iyileştirmesi

Li (NiCoMn) O2 nedir?

Üçlü nikel-kobalt-manganez malzemeler genellikle Li (NiCoMn) O2'yi ifade eder. Bu malzeme üçlü bir sinerjik etkiye sahiptir ve elektrokimyasal performansı, LiCoO2'nin döngü kararlılığını, LiNiO2'nin yüksek özgül kapasitesini ve LiMn2O4'ün termal kararlılığını, güvenliğini ve düşük fiyatını birleştiren tek bir malzemeden daha iyidir.

Nikel-kobalt-manganez üçlü malzemelerindeki nikel içeriğinin arttırılması, malzemenin tersinir lityum gömme kabiliyetini geliştirebilir. Ancak, katyon karışımı olgusu eğilimli bir durumdur. Nikel içeriği arttıkça, malzemedeki nikel ve lityum karışımı daha şiddetli olur, geri dönüşümsüz kapasite kaybı meydana gelir.

Ağırlıklı olarak yeni enerji araçları, elektrikli motosikletler, elektrikli bisikletler, elektrikli aletler, enerji depolama, süpürme robotları, insansız hava araçları, akıllı giyilebilir cihazlar ve diğer alanlarda kullanılmaktadır.

Li (NiCoMn) O2'nin avantajları ve dezavantajları

Li (NiCoMn) O2'nin Avantajları

(1) Yüksek enerji yoğunluğu, teorik kapasite 280 mAh / g'ye ulaşır ve ürünün gerçek kapasitesi 150 mAh / g'yi aşar;

(2) Oda sıcaklığında ve yüksek sıcaklıkta mükemmel sirkülasyon kararlılığı ile iyi sirkülasyon performansı;

(3) Voltaj platformu, 2,5-4,3/4,4V voltaj aralığında yüksek, kararlı ve güvenilirdir;

(4) İyi termal kararlılık ve 4.4V şarj durumu altında malzemenin kararlı termal ayrışması;

(5) Uzun çevrim ömrü, 80%'den daha fazla kapasiteyi korumak için 800 kez 1C çevrim ömrü;

(6) İdeal kristal yapı, küçük kendi kendine deşarj, hafıza etkisi yok ve diğer olağanüstü avantajlar.

Li (NiCoMn) O2'nin özelliklerinden, üçlü lityum pil yüksek enerji yoğunluğuna, yüksek voltaja ve uzun ömre sahiptir, bu da özellikle aşağıdakiler için uygundur elektri̇kli̇ motosi̇klet akü paketi̇.

Li (NiCoMn) O2'nin Dezavantajları

(1) Hazırlama koşulları çok serttir ve ticari üretimi zordur.

(2) Zayıf termal kararlılık ve düşük çevrim performansı.

Li (NiCoMn) O2 fiyat faktörü

Hammaddeler

Lityum tuzu piyasasında cevher ve hammadde eksikliği var, üretim henüz artmadı, spot bulmak zor, mevcut piyasa talebi zayıf, aşağı akış toleransı göz önüne alındığında fiyat düştü; nikel sülfat piyasasının fiyatı hala güçlü ve zayıf; kobalt tuzu terminal talebi hala depresif, operatör zihniyeti düşüş eğiliminde ve izabe tesisi teklif fiyatının düşmesine eşlik etti.

Talep

Nihai talepten etkilenen katot malzemesi üretim duyarlılığı güçlü, aşağı akım akü fabrikası tedarik planı yavaşladı. Devlet sübvansiyonlarının iptal edilmesiyle birlikte, gelecekteki pazar belirsizliği hala güçlü.

Üretim

Bazı işletmelerin üretimi Kasım ayında azaldı, genel arz aylık bazda yaklaşık 5% azaldı, alt tedarik talebi yavaşlamaya devam ederken, Aralık ayındaki performans daha belirgin olabilir.

Li (NiCoMn) O2'nin modifikasyon yöntemi

Metal oksit (Al2O3, TiO2, ZnO, ZrO2, vb.) modifikasyonu ile Li (NiCoMn) O2 yüzeyi, malzeme ve elektrolit makinelerini yapar, malzeme ve elektrolit yan reaksiyonunu azaltır, metal iyonlarının çözünmesini engeller.

ZrO2, TiO2 ve Al2O3 oksit kaplama aşağıdaki durumlarda empedansı önleyebilir lityum iyon pilin şarj edilmesi ve boşaltılmasıZrO2 kaplama dahil olmak üzere malzeme döngüsü performans direncini artırır, malzeme yüzeyinin minimum artmasına neden olur, Al2O3 kaplama ilk deşarj kapasitesini azaltmaz.

Li (NiCoMn) O2'nin güvenliği nasıl artırılır?

Enerji yoğunluğu açısından Li (NiCoMn) O2, LFP ve LMO'ya göre mutlak avantajlara sahiptir, ancak güvenlik performansı, büyük ölçekli uygulamalarını her zaman sınırlayan bir sorundur.

Büyük kapasiteli saf bir ürün istemek zordur üçlü lityum pil Güvenlik testini geçmek için, büyük kapasiteli pil genellikle lityum manganez oksit ile birlikte kullanılır. Toplanan verilere göre, üçlü güvenlik sorununu çözmek için başlıca aşağıdaki çözümler bulunmaktadır:

1. En uygun güvenlik performansı oranına sahip Li (NiCoMn) O2'yi seçin

Hepimizin bildiği gibi, Li (NiCoMn) O2'deki nikel içeriği ne kadar yüksekse, malzemenin stabilitesi o kadar kötü ve güvenliği o kadar kötüdür. Şu anda, en güvenli üçlü nikel kobalt manganez oranı 1: 1: 1'dir, yani genellikle 111 üçlü olarak adlandırılır, 111 üçlü en iyi stabiliteye sahiptir, çünkü esas olarak:

1) Nikel oranı nispeten düşüktür (422/523 vb. göre), bu nedenle enerji yoğunluğu dikkate alınırken malzeme hazırlama sürecinde tam katmanlı bir yapı oluşturmak daha kolaydır.

2) Manganez oranı nispeten yüksektir (422/523 vb. göre) ve manganez Li (NiCoMn) O2'nin yapısal stabilitesinde önemli bir unsurdur.

3) Nikel ve manganez oranı 1: 1'dir ve hem nikel hem de manganez, en yüksek stabiliteye sahip pozitif 2 değerlik ve pozitif 4 değerliktir (Burada, 111 üçlü, yüksek voltajlı Li (NiCoMn) O2 için en uygun olanıdır, eğer yüksek voltajlı elektrolit darboğazı atılımı olursa, enerji yoğunluğu herhangi bir yüksek nikel üçlüsünden daha düşük olmayacaktır ve döngü ve elektrot işleme performansı birkaç derece daha yüksektir).

Sonuç olarak, büyük kapasiteli saf üçlü bataryadaki 111 üçlü en iyi güvenliğe sahiptir.

2. Li (NiCoMn) O2'nin kendisinden iyileştirme

Li (NiCoMn) O2'nin kendisi katkılamadan geliştirilen yeni bir malzemedir. Üçlüde diğer elementler katkılanırsa, sadece elektrokimyasal özellikleri üzerinde bir etkisi olmayacak, aynı zamanda hazırlık süreci için daha fazla gereksinim ortaya koyacaktır. Maliyetin artması da güçte üçlü uygulamasını sınırlayacaktır.

Kaplama işleminin ürünün tutarlılığı üzerinde etkisi olacaktır, bu nedenle malzemenin güvenlik performansını iyileştirmenin en iyi yolu, ürünü sanayileşmeye uygun hale getirme öncülüne dayanmaktadır.

Li (NiCoMn) O2, lityum kobalt okside benzer bir birincil parçacıktır. Sıkıştırma yoğunluğu ve elektrot işleme performansındaki büyük avantajlarına ek olarak, aşağıdaki nedenlerden dolayı güvenliği de artırmıştır:

1) Mikron düzeyindeki birincil partiküller daha eksiksiz bir katmanlı yapıya sahiptir. Katmanlı yapı ne kadar eksiksiz olursa, malzemenin stabilitesi o kadar iyi olur ve bu da döngü performansı ve güvenlik performansının iyileştirilmesine yansır.

2) Büyük partikül boyutuna sahip birincil partiküller daha iyi kinetik stabiliteye sahiptir.

3) Partikül boyutunu büyütmenin bir diğer avantajı da spesifik yüzey alanını azaltması ve malzemenin temas ettiği yan reaksiyonu azaltmasıdır. lityum iyon pil elektroliti ve malzeme yapısının tahrip olmasını önler, bu da sirkülasyona ve malzeme stabilitesine çok yardımcı olur.