登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
目前NMC应用于动力电池存在的主要问题包括:
(1)由于阳离子混排效应以及材料表面微结构在首次充电过程中的变化,造成NMC的首次充放电效率不高,首效一般都小于90%;
(2)三元材料电芯产气较严重安全性比较突出,高温存储和循环性还有待提高;
(3)锂离子扩散系数和电子电导率低,使得材料的倍率性能不是很理想;
(4)三元材料是一次颗粒团聚而成的二次球形颗粒,由于二次颗粒在较高压实下会破碎,从而限制了三元材料电极的压实,这也就限制了电芯能量密度的进一步提升。
针对以上这些问题,目前工业界广泛采用的改性措施包括:
杂原子掺杂。为了提高材料所需要的相关方面的性能(如热稳定性、循环性能或倍率性能等),通常对正极材料进行掺杂改性研究。但是,掺杂改性往往只能改进某一方面或部分的电化学性能,而且常常会伴随着材料其它某一方面性能(比如容量等)的下降。
NMC根据掺杂元素的不同可以分为:阳离子掺杂、阴离子掺杂以及复合掺杂。很多阳离子掺杂被研究过,但有实际效果的仅限于Mg、Al、Ti、Zr、Cr、Y、Zn这几种。一般而言,对NMC进行适当的阳离子掺杂,可以抑制Li/Ni的阳离子混排,有助于减少首次不可逆容量。阳离子掺杂可以使层状结构更完整,从而有助于提高NMC的倍率性,还可以提高晶体结构的稳定性,这对改善材料的循环性能和热稳定性的效果是比较明显的。
阴离子掺杂主要是掺杂与氧原子半径相近的F原子。适量地掺杂F可以促进材料的烧结,使正极材料的结构更加稳定。F掺杂还能够在循环过程中稳定活性物质和电解液之间的界面,提高正极材料的循环性能。
混合掺杂一般是F和一种或者数种阳离子同时对NMC进行掺杂,应用比较广泛的是Mg-F、Al-F、Ti-F、Mg-Al-F、Mg-Ti-F这么几种组合。混合掺杂对NMC的循环和倍率性能改善比较明显,材料的热稳定性也有一定提高,是目前国际主流正极厂家采用的主要改性方法。
NMC掺杂改性关键在于掺杂什么元素,如何掺杂,以及掺杂量的多少的问题,这就要求厂家具有一定的研发实力。NMC的杂原子掺杂既可以在前驱体共沉淀阶段进行湿法掺杂,也可以在烧结阶段进行干法掺杂,只要工艺得当都可以收到不错的效果。厂家需要根据自己的技术积累和经济状况来选择适当的技术路线,所谓条条大道通罗马,适合自家的路线就是最好的技术。
表面包覆。NMC表面包覆物可以分为氧化物和非氧化物两种。最常见的氧化物包括MgO、Al2O3、ZrO2和TiO2这几种,常见的非氧化物主要有AlPO4、AlF3、LiAlO2、LiTiO2等。
无机物表面包覆主要是使材料与电解液机械分开从而减少材料与电解液副反应,抑制金属离子的溶解,优化材料的循环性能。同时,无机物包覆还可以减少材料在反复充放电过程中材料结构的坍塌,对材料的循环性能是有益的。NMC的表面包覆对降低高镍三元材料表面残碱含量是比较有效的,这个问题笔者后面还会谈到。
同样,表面包覆的难点首先在于选择什么样的包覆物,再就是采用什么样的包覆方法以及包覆量的多少的问题。包覆既可以用干法包覆,也可以在前驱体阶段进行湿法包覆的,这都需要厂家需要根据自身情况选择合适的工艺路线。
生产工艺的优化。改进生产工艺主要是为了提高NMC产品品质,比如降低表面残碱含量、改善晶体结构完整性、减少材料中细粉的含量等,这些因素都对材料的电化学性能有较大影响。比如适当调整Li/M比例,可以改善NMC的倍率性能,增加材料的热稳定性,这就需要厂家对三元材料的晶体结构有相当的理解。
相关阅读:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
9月26日厦门钨业公布,公司控股子公司厦钨新能拟通过其全资子公司欧洲厦钨新能与OranoCAM在法国合资设立法国厦钨新能,其中欧洲厦钨新能以现金方式出资10,200,000欧元,持有合资公司51%的股权;OranoCAM以现金方式出资9,800,000欧元,持有合资公司49%的股权;并由法国厦钨新能投资人民币396,132万元建
格林美9月25日公告,公司计划由下属控股子公司福安青美及全资子公司新展国际共同在印尼设立青美能源材料有限公司,在印尼中苏拉威西省摩洛哇丽(Morowali)县IMIP园区投资建设印尼第一条年产3万吨高镍动力电池三元前驱体材料项目,项目总投资为10.96亿元,利用印尼青美邦镍资源项目自产的氢氧化镍钴锰
8月24日厦钨新能公布2023年半年度报告,报告期实现营业收入81.21亿元,同比下降44.25%;归属于上市公司股东的净利润2.55亿元,同比下降53.67%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润2.27亿元,同比下降50.61%;基本每股收益0.61元。报告期内受下游市场增速放缓、产业链去库存等因素影响,公司
高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2022年中国三元材料出货量64万吨,同比增长47%。市场增长主要受国内三元动力电池增长以及海外出口需求双向带动。从产品结构来看,2022年三元8系及以上材料占比上升至第一,占比超40%,三元5系及以下材料市场占比下降至不足4成,主要原因为:1)65系或68系4.4V材料
北极星储能网获悉,天力锂能12月22日公告,公司拟与江西省宜丰县同安矿产品开发有限公司、江西鼎兴矿业有限公司、江西兴锂科技有限公司签署《投资意向协议》,受让江西同安持有的鼎兴矿业约10%的股权和兴锂科技约10%的股权。天力锂能是一家从事锂电池三元材料及其前驱体的研发、生产及销售,具有自主研
据GGII不完全统计,2020-2022年正极前驱体及正极材料行业拟投资金额合计超过4800亿元,其中2021年拟投资金额超过2400元,预计2022年拟投资金额超2000亿元,同比下降17%。其中磷酸铁锂和三元仍是市场投资的主战场。1、磷酸铁锂材料项目大幅增加,导致规划产能出现过剩2020-2022年,磷酸铁及磷酸铁锂正极
北极星储能网获悉,据国城控股集团控股有限公司消息,11月10日下午,国城三元正极材料生产项目(一期)在福建莆田仙游正式签约。据悉,国城三元正极材料生产项目为新能源电子产业领域高精尖技术产业化项目,计划总投资100亿元,建设年产10万吨正极材料生产线等项目。其中,一期总投资50亿元,达产后年
北极星储能网获悉,厦钨新能发布公告称,今年前三季度实现营业收入为220.3亿元,同比增长113.62%;归母净利润为8.59亿元,同比增长115.28%;其中第三季度归母净利润3.27亿元,同比增长120.52%。对于业绩的增长,厦钨新能表示主要系公司产品销量增加,价格上涨。三季度报显示,今年前三季度,厦钨新能三
得益于新能源汽车市场的蓬勃发展,动力电池端需求走俏带动正极材料市场规模不断扩大;其中三元材料在国内外长续航版本车型的起量带动下,整体出货呈现稳步提升。据鑫椤资讯统计数据显示,2022年1-9月国内三元材料累计产量达到41.9万吨,同比增长49.0%。(本文来源:微信公众号“鑫椤锂电”ID:xinluoli
北极星储能网获悉,近日,河南科隆新能源股份有限公司拟在创业板上市,拟募集资金6.13亿元,并已获深交所创业板受理。据招股书披露,科隆新能募集资金主要用于年产1.2万吨高性能动力电池三元前驱体建设项目、年产4000吨高性能动力电池三元正极材料建设项目、高性能动力电池正极材料研发中心等项目。据
近日,国内最大的钴产品供应商华友钴业发布公告称,终止收购圣钒科技股权事宜。资料显示,后者专注锂电池材料磷酸铁锂的生产研发,规划年产能7.5万吨。这意味着,华友钴业成为A股首家缩减磷酸铁锂产能布局的公司,从入局磷酸铁锂到按下终止键,华友钴业仅用了半年时间。终止收购计划去年磷酸铁锂大热,
北极星储能网获悉,11月20日,长安汽车在回应投资者时表示,技术路线上,长安汽车着力电芯技术的突破。新型电池方面,正在开展锂硫电池、金属电池等新型电池的原型电芯设计,预计能量密度将突破1300-1500Wh/kg,力争在2035年实现搭载应用。围绕液态电池材料改性、体系优化等开展技术攻关,不断提升电池
5月24日,SNEC第十六届(2023)国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会在上海新国际博览中心隆重举行。楚能新能源携储能产品矩阵亮相展会,凭品质出圈,靠实力圈粉。其中楚能新品聚能π314Ah大电芯成为展台一大亮点,吸引众多参会者驻足参观咨询。今年上海SNEC光伏大会暨展览会展览面积共27万平方米,来
北极星储能网获悉,6月28日,广汽集团在2022广汽科技日上发布基于微晶技术的新一代超能铁锂电池技术(SmLFP)。据官方介绍,新一代超能铁锂电池相比市面上量产的磷酸铁锂电芯,电芯质量能量密度提升13.5%,体积能量密度提升20%,零下20度低温容量提升约10%,快充可达到2C以上,动力电池寿命高达150万公
北极星储能网获悉,据智己汽车消息,23日上汽集团旗下智己汽车在上海举办全球首次试驾活动。智己汽车CEO刘涛表示,第一代光年固态电池今年年内会真正实现量产上市。
电动汽车终端消费者的核心痛点已从“续航焦虑”转变为“补能焦虑”。车主对电动汽车“快速补能”的需求日益迫切。在此背景下,包括车企、头部动力电池企业以及超快充产业链相关企业已“打响”了在超快充技术领域的竞赛。尤其动力电池技术作为实现超快充至关重要的一环,截至目前,包括宁德时代、亿纬锂
近年来,储能产业高增长吸引众多玩家布局,与此同时,不少老牌动力电池供应商也开始将目光聚焦于储能领域。截至目前,宁德时代、亿纬锂能、孚能科技等多家动力电池企业均已相继切入储能赛道,谋求“动力+储能”双赛道发展。随着我国新能源发电规模快速增长,新型储能进入大规模发展期。国家能源局的数
北极星储能网讯,4月23日,湖南省人民政府印发《湖南省推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案》的通知。文件强调:加快发展再制造产业。鼓励对具备条件的废旧生产设备实施再制造,再制造产品设备质量特性和安全环保性能应不低于原型新品。大力推进产业基础较好的工程机械、农用机械、轨道交通、
“亿纬锂能布局的下一代电池技术路线包括固态电池、锂金属电池等。我们一直是全球用金属锂最大的公司,锂金属电池我们当仁不让。”亿纬锂能董事长刘金成在今年年初如是表示。据悉,亿纬的锂金属电池已经做到450Wh/kg的能量密度,循环寿命800多次,在一些特殊而较有前景的应用场景得到应用。除了亿纬锂
“我国有望在1-2年内将攻克600Wh/kg氧化物/聚合物复合电解质固态电池。”近期,中国科学院院士、南开大学副校长陈军表示,“全固态电池已成为全球电池科技的竞争焦点,以固态电池为核心的电动汽车有可能改变未来产业布局。”无独有偶,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高今年年初也曾表示,全固态电
4月的尾声将近,来自电车的价格激战却并未休止。近日,多家新能源车企开启新一轮降价,特斯拉“S3XY”组合全系降价1.4万元;理想汽车L系列降价1.8-2万元,MEGA系列降价3万元;广汽埃安SMAX车型全系降价1万元;小鹏G9、G6、P7i、2024款小鹏P5共计四款车型均有不同幅度优惠降价。其实,自今年春节假期过
北极星储能网讯,4月11日,欣旺达发布2023年年度报告。根据公告显示,报告期内,欣旺达实现营业总收入478.62亿元,同比下降8.24%;实现归属母公司扣除非经常性损益后净利润9.73亿元,同比增长20.39%。消费类电池业务实现收入285.43亿元,营收占比59.64%。动力电池出货量合计11.66GWh,实现收入107.95亿
4月19日晚,国轩高科发布2023年度报告,公司实现营业收入316.05亿元,同比增长37.11%;实现营业利润9.75亿元,同比增长390.92%;实现归母净利润9.39亿元,同比增长201.28%,经营效益显著提升。公司经营活动产生的现金流净额为24.19亿元,同比增长201.86%,运营效率得以改善。公司拟每10股派发现金红利1
近年来,贵州新能源动力电池及材料产业规模快速增长,发展动能持续增强,供给能力大幅提升,目前已形成动力电池产能37GWh。磷酸铁锂正极材料产能45万吨、磷酸铁产能93万吨、三元正极材料产能10.8万吨……贵州省工业和信息化厅原材料工业处相关负责人介绍,贵州已引进宁德时代、比亚迪、湖南裕能等头部
北极星储能网获悉,据长安汽车视频号消息,4月19日,长安汽车2023年业绩说明会上,长安汽车董事长朱华荣表示,集团研发的半固体电池将于2026年年底上市。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!