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鋰電池廠家淺談高鎳三元鋰電池正極材料的技術

來源:存能電氣  日期:2019-11-11 11:08  瀏覽量:

  鋰電池廠家淺談高鎳三元鋰電池正極材料的技術。近年來,三元鋰電池材料已成為正極材料增速最高的細分領域。高鎳NCM鋰電池正極材料具有高容量、低成本和原料來源豐富等優(yōu)點,是一種極有應用前景的鋰離子電池材料。本文鋰電池廠家淺談高鎳三元鋰電池正極材料的技術,希望能幫得上大家。

  鋰電池廠家淺談高鎳三元鋰電池正極材料的技術

  隨著我國新能源汽車市場的快速發(fā)展,帶動動力鋰電池需求的大幅增長,而隨著對鋰電池能量密度要求的不斷提高,三元鋰電池材料的市場需求量始終保持增長趨勢。

鋰電池正極材料.jpg

  無論是政策導向、市場需求,還是技術演進方向,三元材料高鎳化已成為動力鋰電池材料發(fā)展的必然趨勢。在補貼退坡和國際競爭加劇的大背景下,國內(nèi)企業(yè)正在高鎳三元領域積極布局。

  存能電氣鋰電池廠家了解到,由于車企和電池企業(yè)對于高鎳三元材料的導入需求迫切,推進速度不斷加快,2018年以來,NCM811材料已呈現(xiàn)出嚴重供不應求的狀態(tài)。為滿足市場需求,國內(nèi)正極材料廠商也積極布局高鎳產(chǎn)品,這些產(chǎn)能已經(jīng)陸續(xù)向市場供應,特別是NCM811產(chǎn)品的產(chǎn)能和產(chǎn)量受到高度矚目。

  預計到2022年全球正極材料出貨量將突破60萬噸,到2025年將接近100萬噸,其中三元材料仍將是大頭,高鎳三元也將迎來水漲船高的機遇。從國內(nèi)來看,未來三年三元鋰電池材料出貨量復合增速有望維持在30%以上,而到2020年出貨量將突破20萬噸大關。

  正極材料做為鋰電池最核心的材料,未來將持續(xù)受益,并且正極材料的技術仍處于不斷演變階段,具有巨大挖掘潛力。正極材料企業(yè)既要有技術開發(fā)、產(chǎn)品更新能力,又要有產(chǎn)能保駕護航;既要有穩(wěn)定的上游資源供給,又要得到下游客戶的認可。對于高鎳三元鋰電池企業(yè)來說,未來正是重塑正極材料散而亂格局的時候,龍頭企業(yè)有望勝出。

  高鎳三元正極材料的技術痛點

  高鎳三元鋰電池正極材料的容量主要來自Ni2+/Ni4+氧化還原,所以鎳含量越高,材料的容量也越大。但是Ni含量升高后,高鎳三元正極材料會帶來一系列棘手的技術問題。高鎳三元正極材料的主要原料是氫氧化物前驅體,Ni以Ni2+的形式存在。

  高鎳三元鋰電池正極材料在高溫下結構不穩(wěn)定,循環(huán)過程中生成不再有鋰離子脫嵌活性的立方巖鹽相。鎳含量越高,總堿量越高。總堿量高對其工業(yè)生產(chǎn)、儲存、運輸以及電池的制備都提出了更高的要求。當材料接觸空氣時,粉末材料的結構、形貌和成分發(fā)生變化,電化學性能逐漸下降,特別是暴露在潮濕的空氣中,這種現(xiàn)象尤為明顯。

  高鎳三元鋰電池正極漿料在制備和涂布過程,環(huán)境濕度對其影響巨大,如果在工藝過程中吸水反應,特別容易造成漿料性質發(fā)生變化,導致極片制造過程出現(xiàn)品質不穩(wěn)定,工藝一致性差等問題,形成凝膠漿料時,甚至涂布過程無法進行。

  高價鎳會與電解質反應放出熱量和氣體,并且它本身也很不穩(wěn)定,受熱會分解并析出O2。當熱量和CO2、O2等氣體在密閉的電池內(nèi)部聚集到達到一定壓強時,就會造成爆炸。

  目前動力電池行業(yè)比較火的詞匯,不僅僅是“高鎳”,還有:“固態(tài)電池”,“富鋰錳基固溶體材料”,“鋰硫電池”等等,新技術新材料新觀念的出現(xiàn)將對高鎳三元鋰電池材料的應用產(chǎn)生一定的沖擊。

  高鎳三元鋰電池材料的原料成本有所下降,因為鎳比鈷價格低。但是高鎳三元材料的這些技術痛點導致其生產(chǎn)條件極為苛刻,原料成本下降,生產(chǎn)成本又升高,所以未來高鎳三元材料的成本也不會大幅降低。但是由于國家及市場對電池比容的要求,高鎳三元材料勢在必行。

  總結:以上就是高鎳三元鋰電池正極材料的介紹。目前處于高鎳正極產(chǎn)業(yè)化初期,多家鋰電池廠商積極推動高鎳正極產(chǎn)能落地,三元鋰電池材料是未來的趨勢。三元材料具有容量高,成本較低,均衡性較好的優(yōu)點,在動力電池領域具有重要應用。

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