Bir NMC NCA ve LFP pil, lityum karbonat veya lityum hidroksit için daha iyi olduğu?

| Jerry Huang

Küresel EV, HEV, PHEV pazarlarında & depolama pazarları büyümeye devam enerjinin olarak lityum iyon pil sanayi lityum karbonat ve lityum hidroksit bugün büyük hacmini tüketmek, hangi sıra bom sürülür. Ancak bir NMC / NCA ve LFP pil, lityum karbonat veya lityum hidroksit için daha iyi olduğu? Şimdi bu iki lityum tuzları ve pil üretim sürecindeki performansları arasında bazı karşılaştırmalar bir göz atalım.

Stabilitesi ile ilgili karşılaştırması - Akü maddeler, lityum hidroksit ile hazırlanan özel bir boşaltma sahipken Nikel Manganez Kobalt (NMC) katot malzemesi lityum karbonat ile hazırlanan, 400. çevrimde% 86 kapasite tutma oranı ile 165mAh / g spesifik tahliye kapasitesine sahip 400. döngüsünde% 91 en yüksek kapasite tutma oranı ile 171mAh / g kapasitesi,. çevrim ömrü arttıkça, tam yaşam daire eğrisi yumuşak ve şarj ve deşarj performansı lityum karbonat işlenmiş daha lityum hidroksit işlenmiş malzeme ile sağlamdır. Buna ek olarak, ikinci biri yaklaşık 350 döngü sonrasında hızlı bir kapasite solmaya sahiptir. Panasonic Tesla ve LG Chem Lityum Nikel Kobalt alüminyum oksitler (NKA) pil, üreticileri, uzun zamandır, lityum kaynağı olarak lityum hidroksid kullanarak olmuştur.

Sinterleme sıcaklığı karşılaştırması - Sinterleme NMC / NCA katot malzemelerinin hazırlanmasında çok önemli bir adımdır. Sinterleme sıcaklığı kapasitesi, verimlilik ve malzemenin döngüsü performansı üzerinde önemli bir etkisi vardır ve bu da lityum tuzu kalıntısı ve malzemenin pH değeri ile, belirli bir etkiye sahiptir. Araştırma lityum hidroksit, lityum kaynağı olarak kullanıldığı zaman, sıcaklık sinterleme düşük mükemmel elektrokimyasal performans malzeme elde etmek için yeterli olduğunu göstermiştir; lityum karbonat kullanıldığında ise, sinterleme sıcaklığı, 900 + ℃ stabil elektrokimyasal performans olan malzemelerin elde edilmesi olmalıdır.

lityum hidroksit, lityum kaynağı olarak lityum karbonat daha iyidir gibi görünüyor. Aslında birlikte, lityum karbonat da çoğu kez NMC katot malzemeleri ve LFP pil üretiminde kullanılır. Neden? Daha fazla lityum karbonat ve lityum hidroksit daha lityum hidroksit dalgalanır lityum içeriği lityum karbonat daha aşındırıcıdır. Bu nedenle, üreticiler bir çok NMC katot malzemeleri ve LFP pil üretimi için lityum karbonat kullanma eğilimindedir.

Yani lityum karbonat kazanır? Henüz değil.

Ni açısından zengin NMC / NCA katot malzemeleri lityum hidroksit lehine ise Olağan NMC katot malzemeleri ve LFP pil kullanım lityum karbonat eğilimindedir. nedenleri aşağıda tam olarak dinlenme:

Ni açısından zengin NMC / NCA malzeme aksi takdirde düşük titreşim sonrası yoğunluğu ve pille şarj ve deşarj performansı oranı düşük neden olur, sıcaklık sinterleme bir düşük gerektirir. Örneğin, ℃ NCM811 o daha düşük 800 ℃ kontrol edilmesi gerekiyor ve NCM90505 o 740 hakkında olması gerekiyor.

Bu iki lityum tuzları erime noktası baktığımızda, lityum karbonat 720 olmak bulacaksınız ℃, olmak lityum hidroksit monohidrat ise sadece 471 ℃. Bir diğer faktör, sentez işlemi sırasında, erimiş lityum hidroksit eşit ve tam olarak bu şekilde, yüzeyler üzerinde, lityum etkisini azaltacak karbon monoksit oluşumunu engellemek ve malzemenin belirli bir deşarj kapasitesinin geliştirilmesi, NMC / NCA ön-maddesi ile karıştırılabilir olan. lityum hidroksit kullanılarak da katyon karıştırma azaltır ve döngü stabilitesini arttırır. Bu nedenle, lityum hidroksit NCA katot malzemelerin üretilmesi için bir-seçimdir. iyi bilinen Panasonic 18650 lityum iyon pil bir örnek olarak, bir lityum hidroksit kullanılır. Ancak, lityum karbonat sinterleme sıcaklığı genellikle 900 + ℃ daha önce tartışıldığı gibi olmak zorundadır.

Yukarıdaki nedenlerden rağmen, lityum iyon pil nikel içeriği yükseltilerek, daha az kobalt ile uygun olarak, bu pil artar enerji yoğunluğu, ilgili ve aynı zamanda maliyet denetiminin önemli bir sonucu getirir.

Bu lityum karbonat sıradan NMC katot malzemesi ve LFP pil için iyi bir seçim olduğunu, lityum-iyon pil araştırmacı ve üreticilerin, bugün oldukça açıktır; lityum hidroksit monohidrat batarya kalite Ni açısından zengin NMC / NCA katot malzemeleri için tercih edilir iken.

Genellikle, her 1GWH Ni-zengin NMC / NCA piller lityum hidroksit 780 ton hakkında tüketir. Bu NMC / NCA pillerin artan talep, lityum hidroksit talebi önümüzdeki beş yıl içinde önemli ölçüde artması bekleniyor.