تحليل عملية الإنتاج واتجاه التطوير لمواد الكاثود لبطاريات الليثيوم أيون

يؤثر أداء مادة كاثود بطارية الليثيوم بشكل مباشر على أداء بطارية أيون الليثيوم ، كما أن تكلفتها تحدد بشكل مباشر تكلفة البطارية.هناك العديد من عمليات الإنتاج الصناعي لمواد الكاثود ، وطريق التركيب معقد نسبيًا ، كما أن التحكم في درجة الحرارة والبيئة ومحتوى الشوائب صارم نسبيًا.ستعرض هذه المقالة عملية الإنتاج واتجاه التطوير لمواد كاثود بطارية الليثيوم.

متطلبات بطارية الليثيوم لمواد الكاثود:

طاقة عالية النوعية ، قوة محددة عالية ، أقل تفريغ ذاتي ، سعر منخفض ، عمر خدمة طويل وسلامة جيدة.

عملية إنتاج مادة كاثود بطارية الليثيوم:

تعتمد تقنية التكليس على تقنية التجفيف بالميكروويف الجديدة لتجفيف مادة القطب الموجب لبطارية الليثيوم ، والتي تحل المشكلات التي تستغرقها تقنية تجفيف مادة القطب الموجب لبطارية الليثيوم التقليدية وقتًا طويلاً ، مما يجعل دوران رأس المال بطيئًا ، والتجفيف غير متساوٍ ، و عمق التجفيف لا يكفي.الميزات المحددة هي كما يلي:

1. باستخدام معدات التجفيف بالميكروويف لمواد كاثود بطارية الليثيوم ، فهي سريعة وسريعة ، ويمكن إتمام التجفيف العميق في بضع دقائق ، مما يجعل محتوى الرطوبة النهائي يصل إلى أكثر من ألف ؛

2. التجفيف موحد وجودة التجفيف للمنتج جيدة.

3. مادة الكاثود لبطارية الليثيوم ذات كفاءة عالية ، موفرة للطاقة ، آمنة وصديقة للبيئة.

4. لا يوجد لديه القصور الذاتي الحراري ، ومن السهل التحكم في التسخين الفوري.تتميز مادة الكاثود لبطارية الليثيوم الملبدة بالميكروويف بخصائص معدل التسخين السريع ، ومعدل استخدام الطاقة العالي ، وكفاءة التسخين العالية ، والسلامة ، والنظافة ، وخالية من التلوث ، ويمكنها تحسين التوحيد والإنتاجية للمنتج ، وتحسين البنية المجهرية والأداء من المواد الملبدة.

طريقة التحضير العامة لمادة كاثود بطارية الليثيوم:

1. طريقة المرحلة الصلبة

بشكل عام ، تُستخدم أملاح الليثيوم مثل كربونات الليثيوم ومركبات الكوبالت أو مركبات النيكل للطحن والخلط ، ثم يتم إجراء تفاعل التلبيد.تتمثل مزايا هذه الطريقة في أن العملية بسيطة والمواد الخام متاحة بسهولة.إنه ينتمي إلى الطريقة التي تم بحثها وتطويرها وإنتاجها على نطاق واسع في المرحلة المبكرة من تطوير بطارية الليثيوم ، والتكنولوجيا الأجنبية ناضجة نسبيًا ؛ضعف الاستقرار وضعف تناسق جودة الدُفعة إلى الدُفعة.

2. طريقة معقدة

تستخدم الطريقة المعقدة مركبًا عضويًا لتحضير سلائف معقدة تحتوي على أيونات الليثيوم والكوبالت أو أيونات الفاناديوم ، ثم التلبيد للتحضير.تتمثل مزايا هذه الطريقة في الخلط على المستوى الجزيئي ، والتوحيد الجيد للمواد واستقرار الأداء ، والسعة العالية لمادة القطب الموجب مقارنة بطريقة المرحلة الصلبة.تم اختباره في الخارج كطريقة صناعية لبطاريات الليثيوم ، لكن التكنولوجيا ليست ناضجة ، وهناك تقارير قليلة في الصين..

3. طريقة سول جل

باستخدام طريقة تحضير الجسيمات متناهية الصغر التي تم تطويرها في سبعينيات القرن الماضي لتحضير مادة القطب الموجب ، فإن هذه الطريقة لها مزايا الطريقة المعقدة ، كما أن مادة القطب الكهربائي المحضرة تتمتع بقدرة كهربائية محسنة بشكل كبير ، والتي تتطور بسرعة في الداخل والخارج.بعيدا.العيب هو أن التكلفة عالية ، والتكنولوجيا لا تزال في مرحلة التطوير.

4. طريقة التبادل الأيوني

لقد حصل LiMnO2 المحضر بطريقة التبادل الأيوني على قدرة تفريغ عكسية عالية تبلغ 270 مللي أمبير · ساعة / جرام.أصبحت هذه الطريقة نقطة بحث جديدة ساخنة.لها خصائص أداء القطب المستقر والسعة العالية.ومع ذلك ، تتضمن العملية خطوات مستهلكة للطاقة وتستغرق وقتًا طويلاً مثل إعادة بلورة المحلول والتبخر ، ولا يزال هناك مسافة كبيرة من التطبيق العملي.

اتجاه تطوير مواد كاثود بطارية الليثيوم:

كجزء مهم من بطاريات الليثيوم ، تطورت صناعة مواد كاثود بطارية الليثيوم للطاقة في بلدي بسرعة.مع تطور صناعة مركبات الطاقة الجديدة وصناعة تخزين الطاقة ، من المتوقع أن تصبح صناعة مواد كاثود بطارية الليثيوم القوة الدافعة الرئيسية لنمو صناعة مواد الكاثود من حيث تقسيم فوسفات حديد الليثيوم والمواد الثلاثية في المستقبل ، وسوف تستهل المزيد من الفرص.والتحديات.

في السنوات الثلاث المقبلة ، ستحافظ بطاريات الليثيوم على تنمية مستقرة ومستدامة ، ومن المتوقع أن يصل إجمالي الطلب على بطاريات الليثيوم إلى 130 جيجاوات ساعة في عام 2019. نظرًا للتوسع المستمر في مجالات تطبيقات بطاريات الليثيوم ، تستمر مواد كاثود بطارية الليثيوم في التطور والتوسع .

أدى النمو الهائل لمركبات الطاقة الجديدة إلى التطور المستمر والسريع لصناعة بطاريات الليثيوم بشكل عام.تشير التقديرات إلى أن مواد كاثود بطارية الليثيوم العالمية من المتوقع أن تتجاوز 300 ألف طن في عام 2019. ومن بينها ، ستتطور المواد الثلاثية بسرعة ، بمتوسط ​​معدل نمو سنوي مركب يزيد عن 30٪.في المستقبل ، سيصبح NCM و NCA الاتجاه السائد لمواد كاثود السيارات.من المتوقع أن يشكل استخدام المواد الثلاثية حوالي 80٪ من مواد السيارات في عام 2019.

بطارية الليثيوم هي اتجاه التطوير المستقبلي للبطارية ، وسوق مواد الكاثود لديها آفاق تطوير واعدة.وفي الوقت نفسه ، فإن الترويج للهواتف المحمولة من الجيل الثالث والترويج التجاري لمركبات الطاقة الجديدة على نطاق واسع سيوفر فرصًا جديدة لمواد كاثود بطاريات الليثيوم.تتمتع مواد كاثود بطارية الليثيوم بسوق واسع ، والآفاق متفائلة جدًا.