3、高镍的产业化技术难点,在于前驱体的生产和产物的烧结,以及表面处理工艺这些方面,其中三元材料技术含量60%体
现在前驱体的制备工艺。
1)前驱体制备必须严格控制气氛以及络合剂浓度,否则镍含量将偏离化学计量比,导致前驱体碳含量偏高,而前驱体的
品质(形貌、粒径、粒径分布、比表面积、杂质含量、振实密度等)直接决定了最后烧结产物的理化指标;烧结工艺主要体
现在掺杂物的选择、烧结程序温度和气氛的控制。
2)镍钴铝酸锂(NCA):三元NCA 材料,国外起步较早,国内的起步较晚,国内从事NCA 生产的企业数量超过了15家,大多
数处于建设发展初期,少量企业处于小批量生产送样检测的阶段,与日韩存在明显的差距。特斯拉电动汽车采用的为日本
松下的NCA 电池,带动了全球的NCA 生产的热潮,目前国内NCA 生产量为几百吨左右。NCA材料的工业化生产技术难度在
于首先需要掌握前驱体的共沉淀工艺,其次是需要有比较独特的Al掺杂技术,并且烧结程序温度和气氛的控制也较高。除
了材料方面的因素,电池生产工艺也需要与NCA材料匹配,NCA材料由于表面的碱性物质含量很高,因而非常容易吸潮,所
以要求匀浆涂布车间要非常严格地控制水分,防止在匀浆过程中浆料容易形成果冻状,而导致无法涂布;此外,还需要在
匀浆过程中采取一些特别的措施,比加入少量草酸来改善浆料凝结,松下公司还在NMP里面加入一种特殊的助溶剂,来改
善打浆过程中的团聚。另与NCA对电解液的匹配性有较高要求,否则电芯胀气将比较严重,高温循环和存储也很难过关。
4、高镍化是三元材料未来重要发展趋势:三元材料中镍元素含量的增加会增加材料容量,而综合性能受到镍钴锰三种元
素的比例影响较大,未来在对电池能量密度需求不断提升的背景下,三元材料将向高镍化方向发展。但是同时考虑到镍含
量增加会影响产品结构稳定性、热稳定性和循环性能,因此高镍化趋势更加考验企业对产品的把控能力。
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