談高鎳三元鋰電池的負(fù)極材料技術(shù)
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-17 22:04
點(diǎn)擊量：次
鋰電池廠家談高鎳三元鋰電池的負(fù)極材料技術(shù)
隨著我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，對(duì)動(dòng)力鋰電池的需求明顯增加。隨著鋰電池能量密度要求的不斷提高，市場(chǎng)對(duì)三元鋰電池材料的需求始終保持增長(zhǎng)趨勢(shì)。
鋰電池正極材料。JPG
無論是政策導(dǎo)向、市場(chǎng)需求還是技術(shù)演進(jìn)，三元材料高鎳化已成為鋰電池材料發(fā)展的必然趨勢(shì)。在補(bǔ)貼減少、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)加劇的背景下，國(guó)內(nèi)企業(yè)在高鎳三元領(lǐng)域積極布局。
曾能電氣的鋰電池制造商了解到，自2018年以來，由于汽車企業(yè)和電池企業(yè)對(duì)高鎳三元材料的迫切進(jìn)口需求和推廣速度的加快，NCM811材料一直供不應(yīng)求。為滿足市場(chǎng)需求，國(guó)內(nèi)陰極材料廠家也積極布局高鎳產(chǎn)品，這些生產(chǎn)能力已陸續(xù)供應(yīng)市場(chǎng)，特別是NCM811產(chǎn)品的產(chǎn)能和產(chǎn)量受到高度重視。
預(yù)計(jì)到2022年，全球正電極材料出貨量將超過60萬(wàn)噸，到2025年將接近100萬(wàn)噸，其中三元材料仍將是最大的，高鎳三元也將迎來上升的機(jī)遇。從國(guó)內(nèi)來看，未來三年三元鋰電池材料出貨量復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將保持在30%以上，2020年出貨量將突破20萬(wàn)噸大關(guān)。
正極材料作為鋰電池的核心材料，在未來將繼續(xù)受益，正極材料技術(shù)仍處于不斷發(fā)展的階段，具有巨大的開發(fā)潛力。正極材料企業(yè)不僅要有技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品更新的能力，還要有保送的能力;不僅要有穩(wěn)定的上游資源供應(yīng)，還要得到下游客戶的認(rèn)可。對(duì)于高鎳三元鋰電池企業(yè)來說，未來是重塑陰極材料零散無序的格局，有望成為行業(yè)龍頭企業(yè)。
高鎳三元陰極材料技術(shù)難點(diǎn)
高鎳三元鋰電池正極材料的容量主要來自于Ni2+/Ni4+的氧化還原，因此鎳含量越高，正極材料的容量越大。但隨著鎳含量的增加，高鎳三元正極材料將帶來一系列的技術(shù)難題。高鎳三元正極材料的主要原料是氫氧化物前驅(qū)體，鎳以Ni2+的形式存在。
高鎳三元鋰電池正極材料在高溫下結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。鎳含量越高，總堿含量越高。總堿含量高，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和電池制備提出了更高的要求。當(dāng)材料與空氣接觸時(shí)，粉末材料的結(jié)構(gòu)、形貌和組成發(fā)生變化，電化學(xué)性能逐漸下降，尤其是在潮濕空氣中。
高鎳三元鋰電池正極粘貼在準(zhǔn)備和涂層過程中,環(huán)境濕度的影響是巨大的,如果水吸收反應(yīng)過程中,特別是容易造成泥漿性能變化,引起極片制造過程質(zhì)量不穩(wěn)定等問題的不同過程的一致性,形成凝膠漿,甚至不能鍍膜工藝。
高值鎳與電解質(zhì)反應(yīng)釋放熱量和氣體，本身不穩(wěn)定，加熱時(shí)分解和分離O2。當(dāng)熱量和二氧化碳、氧氣等氣體在密封的電池內(nèi)積聚到一定的壓力時(shí)，就會(huì)發(fā)生爆炸。
目前動(dòng)力電池行業(yè)熱點(diǎn)詞匯,不僅“高鎳”,有:“固體電池”,“富鋰錳固溶體材料”、“鋰硫電池”等等,新技術(shù)新材料新思想的出現(xiàn),將產(chǎn)生某些影響高鎳三元鋰電池材料的應(yīng)用。
由于鎳比鈷便宜，高鎳三元鋰電池的原材料成本下降。但這些高鎳三元材料的技術(shù)痛點(diǎn)導(dǎo)致生產(chǎn)條件極為苛刻，原料成本下降，生產(chǎn)成本上升。因此，高鎳三元材料的成本不會(huì)顯著降低
