鉅大LARGE | 點擊量:2196次 | 2018年11月21日
當升科技:7大高鎳三元材料安全性改善方案
無論是政策導向、市場導向,還是技術演進方向,高鎳三元材料成為動力鋰電材料發(fā)展的必然趨勢。
國際方面,包括松下、AESC、SDI、LG等國際動力電池企業(yè)都在應用和開發(fā)高鎳三元動力電池;國內(nèi)方面,CATL、比亞迪、力神、比克、鵬輝、捷威動力也在積極進軍和擴大高鎳三元的應用。
“2018年下半年NCM811在圓柱形電池中獲得突破性進展,多家電池企業(yè)實現(xiàn)大批量應用,預計2019年下半年,方形、軟包動力電池解決應用難題,開始大批量應用,預計在動力鋰電市場的份額將會進一步提升?!碑斏萍级?、總經(jīng)理李建忠做出如此研判。
李建忠表示,2017年全球高鎳三元材料,涵蓋NCM622/811和NCA,使用量約為4.8萬噸,車用占比66%;預計2018年全球高鎳材料使用量約為7.8萬噸,車用占比約70%。
一方面,高鎳三元材料需求占比的不斷提升,另一方面,材料企業(yè)也面臨著高鎳三元材料本征特性帶來的挑戰(zhàn)。
如充放電過程中,高鎳三元材料體積膨脹/收縮導致的顆粒粉化;表面劣化導致化學穩(wěn)定性差;晶格塌陷等;導致容量衰減、安全性變差。
針對于此,李建忠也提出了高鎳三元材料七大安全性改善方案:
1、提高強度。制備徑向結(jié)構(gòu)的高強度前驅(qū)體,優(yōu)化燒結(jié)工藝,制備高強度三元材料,抑制顆粒在充放電過程中的破裂粉化問題。
2、單晶化。制備單晶化三元材料,提高材料的壓實密度,降低材料的比表面積,改善電池的能量密度、高溫儲存、循環(huán)和安全壽命。
3、核殼結(jié)構(gòu)。在NCA基礎上包覆特殊材料,形成核殼結(jié)構(gòu)材料,容量基本保持,大幅改善循環(huán)、穩(wěn)定性。
4、摻雜改性。通過摻雜改性,穩(wěn)定材料晶體結(jié)構(gòu),使其耐受高溫、高電壓、反復充放電引起的結(jié)構(gòu)畸變。
5、包覆改性。通過包覆改性穩(wěn)定材料表面結(jié)構(gòu),減少Ni、Co、Mn溶出,改善高溫儲存、循環(huán)和安全性能。
6、NCM不僅要控制晶界及顆粒處的細微金屬異物,同時要去除產(chǎn)品顆粒間夾帶的大顆粒金屬異物。
7、固態(tài)鋰電池設計。固態(tài)鋰電采用固體電解質(zhì),解決液態(tài)鋰離子電池的安全性問題。
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