O desempenho do material catódico da bateria de lítio afeta diretamente o desempenho da bateria de íon de lítio, e seu custo também determina diretamente o custo da bateria.Existem muitos processos de produção industrial para materiais catódicos, a rota de síntese é relativamente complexa e o controle de temperatura, ambiente e teor de impurezas também é relativamente rigoroso.Este artigo apresentará o processo de produção e a tendência de desenvolvimento de materiais de cátodo de bateria de lítio.
Requisitos da bateria de lítio para materiais catódicos:
Alta energia específica, alta potência específica, menos auto-descarga, baixo preço, longa vida útil e boa segurança.
Processo de produção de material de cátodo de bateria de lítio:
A tecnologia de calcinação adota a nova tecnologia de secagem por micro-ondas para secar o material do eletrodo positivo da bateria de lítio, o que resolve os problemas de que a tecnologia de secagem do eletrodo positivo da bateria de lítio convencional leva muito tempo, torna o giro de capital lento, a secagem é irregular e a profundidade de secagem não é suficiente.As características específicas são as seguintes:
1. Usando equipamento de secagem por micro-ondas para material catódico de bateria de lítio, é rápido e rápido, e a secagem profunda pode ser concluída em poucos minutos, o que pode fazer com que o teor de umidade final atinja mais de um milésimo;
2. A secagem é uniforme e a qualidade de secagem do produto é boa;
3. O material catódico da bateria de lítio é altamente eficiente, economiza energia, é seguro e amigo do ambiente;
4. Não tem inércia térmica e a rapidez do aquecimento é fácil de controlar.O material catódico da bateria de lítio sinterizada de microondas tem as características de taxa de aquecimento rápida, alta taxa de utilização de energia, alta eficiência de aquecimento, segurança, higiene e livre de poluição, e pode melhorar a uniformidade e rendimento do produto e melhorar a microestrutura e desempenho do material sinterizado.
Método geral de preparação do material do cátodo da bateria de lítio:
1. Método de fase sólida
Geralmente, sais de lítio, como carbonato de lítio e compostos de cobalto ou compostos de níquel, são usados para moagem e mistura e, em seguida, a reação de sinterização é realizada.As vantagens deste método são que o processo é simples e as matérias-primas estão prontamente disponíveis.Pertence ao método que foi amplamente pesquisado, desenvolvido e produzido no estágio inicial do desenvolvimento da bateria de lítio, e a tecnologia estrangeira é relativamente madura;Baixa estabilidade e baixa consistência de qualidade lote a lote.
2. Método complexo
O método complexo usa um complexo orgânico para primeiro preparar um precursor complexo contendo íons de lítio e íons de cobalto ou vanádio e, em seguida, sinterizar para preparar.As vantagens deste método são a mistura em escala molecular, boa uniformidade de material e estabilidade de desempenho e maior capacitância do material do eletrodo positivo do que o método de fase sólida.Foi testado no exterior como um método industrializado para baterias de lítio, mas a tecnologia não está madura e há poucos relatos na China..
3. Método Sol-gel
Usando o método de preparação de partículas ultrafinas desenvolvido na década de 1970 para preparar o material do eletrodo positivo, este método tem as vantagens do método complexo, e o material do eletrodo preparado tem uma capacidade elétrica muito melhorada, que está se desenvolvendo rapidamente em casa e no exterior.fora.A desvantagem é que o custo é alto e a tecnologia ainda está em fase de desenvolvimento.
4. Método de troca iônica
O LiMnO2 preparado pelo método de troca iônica obteve uma alta capacidade de descarga reversível de 270mA·h/g.Este método tornou-se um novo hotspot de pesquisa.Tem as características de desempenho estável do eletrodo e alta capacitância.No entanto, o processo envolve etapas que consomem energia e tempo, como recristalização e evaporação da solução, e ainda há uma distância considerável da praticidade.
A tendência de desenvolvimento de materiais de cátodo de bateria de lítio:
Como uma parte importante das baterias de lítio, a indústria de materiais de cátodo de bateria de lítio de energia do meu país se desenvolveu rapidamente.Com o desenvolvimento da nova indústria de veículos de energia e da indústria de armazenamento de energia, espera-se que a indústria de materiais catódicos de baterias de lítio se torne a principal força motriz para o crescimento da indústria de materiais catódicos em termos de fosfato de ferro de lítio subdividido e materiais ternários em o futuro, e vai inaugurar mais oportunidades.e desafios.
Nos próximos três anos, as baterias de lítio manterão um desenvolvimento estável e sustentável, e a demanda total por baterias de lítio deverá atingir 130 Gwh em 2019. .
O crescimento explosivo de novos veículos de energia trouxe o desenvolvimento sustentado e rápido da indústria geral de baterias de lítio.Estima-se que os materiais catódicos de baterias de lítio globais devem exceder 300.000 toneladas em 2019. Entre eles, os materiais ternários se desenvolverão rapidamente, com uma taxa média anual de crescimento composto de mais de 30%.No futuro, o NCM e o NCA se tornarão o mainstream dos materiais catódicos automotivos.Espera-se que o uso de materiais ternários represente cerca de 80% dos materiais automotivos em 2019.
A bateria de lítio é a direção de desenvolvimento futuro da bateria, e seu mercado de materiais catódicos tem uma perspectiva de desenvolvimento promissora.Ao mesmo tempo, a promoção de telefones celulares 3G e a comercialização em larga escala de novos veículos de energia trarão novas oportunidades para materiais catódicos de baterias de lítio.Os materiais de cátodo de bateria de lítio têm um amplo mercado e as perspectivas são muito otimistas.
Horário da postagem: 18 de abril de 2022