У литијум-јонској производњи батерије, финоћа суспенције (углавном се односи на суспенцију електроде) је кључни параметар који утиче на перформансе електроде (као што је капацитет, могућност капацитета, сигурност, сигурност) и стабилност батерије {{1}, различите захтеве за батерију (обично мере индикаторе дистрибуције честица, као што су њихове дистрибуције суштине) Позитивни / негативни активни електроде (попут кристалне структуре, јонска / електронска проводљивост, специфична површина, механичка чврстоћа, реактивност) и различити захтеви за микроструктуру електроде .
Следе детаљна анализа захтева за финошћу суспенције за велике врсте батерија:
И . литијум-кобалт оксид (ЛЦО) батерије
1. Карактеристике материјала:
Слојева структура (Р -3 м), висок теоријска капацитет (~ 274 мАх / г), велика густина збијање, али релативно лоша структурна стабилност (посебно у високим напонима), умерени животног века и топлотне стабилности, високи трошкови .
2. Захтеви за финоће):
Потребна је висока финоћа . потребна је Д50 у распону 5-8 μм, Д90 <15 μм, максималне величине честица Дмак <20-25 μм .
3. Разлози:
- Врхунски перформанс: Фини честице скраћују литијум-јонску дифузију унутар честица, олакшавајући високу брзину пуњења и пражњења .
- Глупост са високим збијем: Фине честице могу се чврсто спаковати, повећавајући густину збијање електроде и густину волуметријске енергије .}
- Смањивање бочних реакција / побољшање бициклизма: Мале и уједначене честице Помоћ формирају филм уједначене интерфаз (СЕИ) Филм Слиде Елецтролите (СЕИ), смањујући пукотине узроковане локализованом концентрацијом стреса у великим честицама и бочним реакцијама са електролитом, побољшању стабилности циклуса (посебно у високом напону) .
- Смањење поларизације: смањење величине честица може смањити отпорност на пренос на накнаду и поларизацију концентрације .}
ИИ . Акумулатори литијум-гвожђе фосфат (ЛФП)
1. Карактеристике материјала:
Оливинска структура (ПНМА), изузетно стабилна структура (јаке по обвезнице), дугорочни живот, одлична топлотна сигурност, ниска цена . Међутим, и електронска проводљивост и јонска проводљивост су ниска, густина званичности и напонске висоравни су ниски.
2. Захтеви за финоће:
Потребна је врло велика финоћа . потребна је Д50 у распону 0.2-1.0 μм (200-1000 μм), Д90 <{5}} μм . Ово је највиша финовска захтева међу свим главним литијум-јонским батеријским батеријским материјалима .
3. Разлози:
- Превладавање унутрашњим ниским проводљивошћу: Ово је основни разлог зашто је изузетно низак електронски и јонски проводљивост је главна уска грла за њене перформансе . нанозизирајући га (Д50)<1μm) is a key strategy to improve rate capability, significantly shortening the transport paths of electrons and lithium ions.
- Побољшање перформанси стопе: Наночестици омогућавају високу способност наплате / пражњења .
- Побољшање густине славине / збитељства: Иако сами наночестице имају ниску густину славине, кроз разумну морфологију честица (попут сфероидизације) и процеса сфера / електрода, фине примарне честице могу испунити бољу, побољшању густине збијање електрода (иако је и даље нижа од ЛЦО / НЦМ) .
- Потпуно коришћење капацитета: Осигурава да све честице могу у потпуности учествовати у електрохемијској реакцији, избегавајући нереактивне "мртве зоне" унутар великих честица .
ИИИ . НЦМ батерије (линиₓцоᵧмн₂О₂)
1. Карактеристике материјала:
Layered structure (R-3m), combines the high capacity/high voltage of lithium cobalt oxide, the high capacity of lithium nickelate, and the stability/low cost of lithium manganate. Performance (energy density, rate capability, cycle life, safety, cost) depends on the specific ratio (e.g., NCM111, 523, 622, 811) . Већи садржај никла доводи до већег капацитета и енергетске густине, али већи изазови у структурној стабилности и безбедности .
2. Захтеви за финоће:
Потребна је велика финоћа, али специфични захтеви постају строжији са повећањем садржаја никла .
Средњи / мали никл (Е . г ., НЦМ523 и доле): Д50 обично 6-10 μм, Д90 <{6}} μм .
Висок никл (Е . Г ., НЦМ622, 811, НЦА): Д50 захтева лепше честице, обично 3-8 μм (посебно 811 / НЦА има лепше), Д90 <12-15 μм, строга контрола Дмак <20 уМ .
3. Разлози:
- Висока перформансе / стопе енергије: Фине честице помажу у повећању перформанси густине звања и перформансе стопе (скраћивање дифузијске стазе) .
- Побољшање структурне стабилности материјала са високим никловима: високи никљени материјали (висока реактивност) су склонији структурно деградацији (Е ., фаза транзиција, микроцаке) током бициклизма .
- Фино и једнодисперсе честице могу: Смањити концентрацију стреса у честићима и покретањем иницијације / размножавање пукотина .
- Формирају уједначенији и стабилнији ЦЕИ филм, смањујући потрошњу електролита и прелазу од растварања метала у транзицији .
- Ублажити и честитку пулверизације током бициклизма, побољшање животног живота .
- Смањите међусобну импедансу / поларизацију: слично ЛЦО .
- Разматрање безбедности: Фини честице имају релативно бољу дисипацију топлоте и стабилније структуре, помажући побољшању сигурности (посебно за високо-никл материјале) .
ИВ . НЦА батерије (линиₓцолалго₂)
1. Карактеристике материјала: Врло слично високим никлом НЦМ (велики капацитет, висока густина енергије) . Алуминијумска допинг има за циљ да побољша структурну стабилност и перформансе циклуса, али обрада изазова (Е . Г ., остају осетљивост на влажност) и безбедносни изазови остали .
2. Захтеви за финоће:
Потребна је веома висока финоћа, близу или еквивалентна високим никлод НЦМ (Е . Г ., 811) . Д50, 3-7 μм, Д90 <12-15 μм, строга контрола Дмак .
3. Разлози:
Идентичан високим никлом НЦМ . језгра је у великој мери структурне стабилности, живот циклуса и сигурност кроз нано-димензионирање / ситне честице током спровођења велике густине енергије .
В . батерије литијум титаната (ЛТО))
1. Карактеристике материјала:
Спинел структура (ФД -3 м), користи се као анод . карактеристика "нулте-напрезање" (минимална промена волумена), ултра-дуги животни циклус (преко 10, {{{4 циклуса), изузетно висока перформанси на ниским температурама, изузетно висока сигурносна напона (~ 1 {{ЛИ) доводи до ниске пуне ћелије (~ 1 {{ЛИ). Густина.
2. Захтеви за финоће:
Потребна је средња до фино финоће . Д50 обично у распону 1-5 μм, Д90 <{4}} ГОСЕР-а . грубих од ЛФП-а, вероватно мало лепше или упоредиве са неким НЦМ / ЛЦО .
3. Разлози:
- Врхунски перформансе: само у самом проводљивости, али величина фине честице је и даље ефикасно средство за побољшање ултра-брзине перформанси (Е . г ., брзо пуњење), скраћујући лимудну дифузију дифузије на солидну фазу .
- Повећавање густине збијање: иако је ЛТО "нулте-сој", повећавајући густину збијање и даље помаже у побољшању густине волуметријске енергије (упркос својој ниској апсолутној вредности) .
- Смањење импеданце електроде: Фине честице олакшавају формирање чвршће проводљиве мреже .
- Уравнотежавање обраде и перформансе: Прекомерно фини ЛТО наночестици имају огромну специфичну површину, што значајно повећава вискозност суспензија, повећава употребу наводног / проводљивог агента и погоршања бочних реакција електролита (иако је стабилан, нано-димензијама, нано-димензионирање је радно стање и нано-димензијама. Процесор / Цена .
ВИ . Батерије од чврстог статела (ССБС)
1. Важна напомена:
"Солид-Стате батерије" покривају разне техничке руте (полимер, оксид, сулфидни електролите), а избор позитивних / негативних електрода електрода је такође разнолик (може бити било који од горе наведених материјала или нових материјала, као што су литијумски анод који је богата мангана, али постоје неки заједнички трендови, али постоје неки уобичајени трендови ", али постоје неки уобичајени трендови".
2. Цоре Цлаиленге:
Солид-чврсти интерфацијски контакт . у течним батеријама, електролит се може влажити и напунити поре, док су чврсти електролит круте честице, а тачка контакта са активним материјалима доводи до огромне интерфацијске импеданце . ово је један од основних изазова чврстих-стајских батерија .
3. Трендови финошне потребе:
Потребна је генерално већа финоћа: и активна материјална и чврста честица електролита обично захтевају финију величину честица (Д50 често у под-микророну до асортимана микрона) .
Разлози:
- Повећање чврстог чврстог подручја за чврсто стање: Фине честице пружају већи контакт интерфејс, смањујући међуфацијску импедансу .
- Скраћивање јона транспортних стаза: Фине честице могу скратити дистанцу транспорта у активном материјалу и чврстом електролиту и на интерфејсу између њих .
- Постизање равномерније композит: Приликом припреме композитних електрода (активни материјал + чврсти електролит + проводљиво средство + везивање сваке компоненте је пресудно ., све компоненте морају да постигну упоредне нивое финоће и формирају се уједначене и ефикасне јонске / електронске и електронске и електронске проводљиве мреже ..
4. Специфични системски разлика:
- Сулфидне чврсте батерије: Највећа потреба за финошћу . сулфидни електролити (Е . г ., ЛПС) обично је потребно у суб микрон или чак нано-величине, активни материјали такође често морају бити нано-величине и изузетно уједначене мешање (често употребљавање ионно-енергетског мљевења) Мрежа . Максимална контрола величине честица је веома строга .
- Оксидно чврсте батерије: Електрорите (Е . Г ., ллзо) су обично чврсти и имају веће величине честица (ниво микрона) . да би побољшали контакт, активни материјали (посебно катод) такође да користе мању честице (Е . μм), и можда ће захтевати уношење мале честице (Е . г {{5}, Д 50 1-5 μм) и можда ће требати уношење мале честице (Е . μм) и можда је потребно да се уносе мањи честице (Е . μм) и можда ће захтевати уношење мале количине полимерног везива или течности (квази-чврста) . Високи захтеви за мешање униформности .
- Полимер солид-стате батерије: Процес је релативно близу традиционалних течних батерија . Полимерни електролите имају одређену флуидност након грејања . Захтеви за финоће за активне материјале су слични или незнатно виши од одговарајућих течних система (Е . Г ., углавном за бољи интерфећични контакт и лфм), углавном за бољи интерфацијски контакт и лфм. Сам електролита (Е . Г ., пео честице) такође треба да се контролише .
- Анод (Е . Г ., литијумски метал, силицијум): ако се користи литијумска метална фолија, не постоји захтев за финошћу литије . ако се користе композитне аноде (Е . г {{5}, финоће и мешање уједначености за силицијумске честице и чврстих елементних честица силицијума и чврстих елемената и чврстих елементних честица и чврстих елемената. изузетно висок .
ВИИ . Резиме и кључне тачке:
1. Најстроже захтеве:
Литијум-гвожђе фосфат захтева највећу финоћу (наносцале) због своје унутрашње ниске проводљивости . високих никла терно (НЦМ811 / НЦА) и активни материјали / електролите у сулфидним чврстим батеријама такође захтевају веома високу финоћу (под-микрон у микроне) .
2. Висока захтеви за финоће:
Литијумски кобалт оксид, средња / ниска никлана и активна материјала у оксиду / полимерним чврстим батеријама обично захтевају високу финоћу (Д50 неколико микрона) да побољшају густину енергије, перформансе стопа и стабилност .
3. Умерена потреба за финошћу:
Литијум титанат захтева средњу до фине финоће (Д 50 1-5 μм), уравнотежавајуће перформансе и прерадивост .
4. Цоре Фактори вожње:
- Прекомишћи материјални материјални недостаци: ниска проводљивост ЛФП-а је најтипичнији пример који захтева честице ултрафине .
- Побољшање кинетичких перформанси (могућност рате): Скоро сви материјали морају да смање величину честица на скраћивање ионских дифузијских стаза .
- Повећање густине енергије (густина збијање): Фине честице олакшавају уско паковање (посебно за ЛЦО, НЦМ) .
- Побољшање животног структурног стабилности и животног циклуса: Посебно важно за слојевити материјале (ЛЦО, НЦМ, НЦА) . Фине честице могу смањити пукотине на стресу и бочне реакције . Ово је кључни разлог зашто високи никловни материјали следе фине никловне материјале .
- Оптимизација чврстог чврстог интерфејса (чврсте батерије): Ово је основни захтев који разликује батерије од чврстих држава из течних батерија, универзално возећи потражњу за ситнијим честицама и уједначеним мешањем .
5. Разматрања компромиса:
- Финост није увек финија то је боље . претерано ситних честица могу проузроковати:
- Dramatically increased specific surface area -> High slurry viscosity, difficult dispersion, low solid content, increased binder/conductive agent usage ->Повећани трошкови, већи процес потешкоће, потенцијално смањење густине енергије .
- High surface activity ->Отежане бочне реакције (конзумирање електролита / литијум-извора, стварања гаса), учинак циклуса може се уместо тога смањити (посебно за високо реактивне материјале попут високог никла) .
- Severe particle agglomeration ->Утиче на униформност и перформансе
- Стога је оптимална финоћа суспензије за сваки материјал за батерије резултат пажљивих компромиса и оптимизације између његових материјалних карактеристика, циљева перформанси (енергије, снаге, животне средине, безбедности) и изводљивост процеса и трошкове . произвођачима ., . произвођачима, {2} произвођача, процесним производима и постављањем производа и постављања производа и постављања производа.
УНова енергија Тоба, Залажемо се да будемо ваш стратешки партнер у унапређењу технологија за складиштење енергије . Омогућимо производњу литијумске батерије следеће генерације кроз прецизностСистеми за мешање батерије, системи за припрему електрода, линија за монтажу батерије, интелигентне линије за производњу батерије и високе перформансеБатеријски материјали. Наше понуде проширују се на врхунску опрему за производњу батерије и испитивача батерије, обезбеђујући бешавну интеграцију у свакој фази производње батерије . са фокусом на квалитет, одрживост и колаборативну иновацију, испоручујемо решења која се прилагођаваш еволумирајућим индустријским батеријама . да ли оптимизујете постојеће дизајне или пиониринг да ли оптимизујете постојеће дизајне или пиониринг да ли оптимизујете постојеће дизајнере или пиониринг да ли оптимизујете постојеће дизајне или пионирајући да ли оптимизујете постојеће дизајне или пиониринг да ли оптимизујете своје податке о еволумирајућим дизајну или пиониринг. Сервис . Изградимо будућност складиштења енергије заједно . Данас нас контактира да бисмо истражили како наша интегрисана решења могу убрзати ваш успех .
