登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
层状材料(NMC/LCO)/尖晶石(LMO)混合体系
层状材料混合尖晶石有两个不同的体系,一个体系是NMC混合少量LMO用于大型动力电池,这个体系目前是日韩在动力电池领域的研究和开发重点。另外一个体系是LCO混合LMO用于B品手机电池。
在成功发展了LMO混合NMC/NCA体系的基础上,目前日韩大型动力电池的研究重点已经转移到了能量密度更高的NMC搭配混合少量NCA和LMO体系,混合比例一般在20-30%左右。这个体系的出发点主要是基于电动汽车对能量密度的迫切需求。另外,混合少量LMO对改善三元材料的安全性有所裨益。这个体系所面临的难题,也是涉及到SOC和循环性问题。
目前这个混合体系已经有实际应用,比如BMWi8使用了80%NMC-10%NCA-10%LMO混合正极体系。笔者认为,鉴于目前国内在三元电池生产技术方面跟日韩相比仍有较大差距,NMC搭配混合少量LMO体系现阶段可能并不是非常适合国内电芯厂家,但是这个技术发展趋势是很明显的。
混合体系虽然被研究过,但国际上并没有厂家实际应用这个体系,主要是因为这个体系从电化学性能的角度而言并没有什么实际意义。这个混合正极材料体系仅仅只有在国内被实际应用在手机电池里面。出于降低成本的考量,以前国内很多手机电池厂家会在以钴酸锂中加入少量的锰酸锂。
后来手机电池又有一部分被演变成所谓的B类C类电池,材料体系也由以钴酸锂为主逐渐变为锰酸锂为主加入少量钴酸锂,到最后的使用纯锰酸锂,采用这类材料生产的电池性能就可想而知了。
层状材料(NMC)/橄榄石(LFP/LFMP)混合体系
橄榄石结构正极材料(LiFePO4,LiFeMnPO4,LiMnPO4以及Li3V2(PO4)3)在过去数十年里得到了非常深入的研究。由于LFP的能量密度较低,将LFP与层状材料(LCO、NMC)进行混合是提高电池能量密度和倍率性能的一个途径。但由于LFP与LCO或者NMC的工作电压相差较大,这种混合方式并没有取得理想的效果。所以,LFP不适合与NMC混合应用于动力电池。
目前,国际上已有数家公司研究NMC混合少量LFMP(LiFe0.2-0.3Mn0.8-0.7PO4)应用于大型动力电池。这个混合材料的基本思路是利用NMC和LFMP工作电压比较接近的特点,来改善NMC的安全性。NMC动力电池能量密度较高,倍率和温度性能都不错,但电芯的安全性一直是个很大的技术挑战,而导致纯三元动力电池比较难以通过针刺和过充等测试条件。
此外,纯三元动力电池产气问题比较严重,而且高温循环和存储也是存在较大困难。NMC混合少量LFMP以后,可以在一定程度上抑制三元材料在热失控情况下的连锁反应,电芯产气问题也得到一定程度降低,从而改善了电芯的安全性。
利用LFMP的电压平台和高稳定性,这个混合体系的耐过充性能得到一定提升。另外,由于LFMP表面的弱酸性,高镍NMC混合少量LFMP还可以改善匀浆过程中的凝结现象,对改善三元材料涂布一致性有一定效果。
但笔者认为,这个体系跟LMO混合NCA/NMC正极体系并不太一样。由于在大型动力电池中NMC的上限充电电压一般限制在4.2V(主要是出于安全性考虑),那么在混合体系中,LFMP实际上没有被完全充满。同样,放电电压截至电压一般设置在在2.8-3.0V,这个截至电压对LFMP也是偏高的。
也就是说,在这个混合体系里LFMP并没有被充分利用,这实际上是降低了电池的能量密度。另一方面,由于LFMP的倍率性能并不突出,目前实际生产的LFMP循环性(Phostech中试产品)也达不到一般NMC的水平,以至于混合以后电池的倍率和循环性相对于存三元材料都有所降低。
层状材料(LCO)/NMC混合体系
混合正极材料,主要是法国SAFT和日本GSYuasa进行了相关研究,目前还没有商品动力电池采用该混合正极体系的报道。另一方面,由于目前LFMP只有Phostech、大阪水泥和Dow有中试性的小批量生产,生产成本也比较高,使得这个体系的商业推广受到一定限制。但笔者认为,该混合体系有一定的商业化前景,值得进一步深入研究。
日本富士重工研究过NCA/LVP(Li3V2(PO4)3)混合正极材料体系,NCA与LVP按重量比7∶3的比例混合。单体电池的能量密度达到了190Wh/kg,平均电压为3.64V,与仅仅采用NCA正极制备的电芯具有基本相同的性能,但较大幅提高了输出特性,在SOC较低时的输出特性尤为出色。
研究发现,混合LVP提高了电池寿命特性,使用混合正极的电池循环5000次后的容量维持率为70%,而纯NCA电池只有63%。虽然该体系的测试结果令人鼓舞,但笔者认为,考虑到钒的剧毒性和成本,磷酸钒锂正极材料产业化的可能性微乎其微。
钴酸锂(LCO)混合三元材料(NMC)并不是应用在动力电池领域,而是用于数码电子产品上。虽然NMC尤其是高镍NMC的容量较高,但其平均工作电压较低,压实密度跟高端LCO相比仍然较低,因而不能够用于智能手机这样的对平台电压和体积能量密度有较高要求的领域。但是,对于平板电脑这样对平台电压要求不是很高的场合,LCO混合一定比例的NMC就可以在成本和能量密度之间取得比较好的平衡。
混合NMC最经典的例子就是苹果i-Pad。i-Pad用的是20微米大粒径的高压LCO和10微米中等粒径NMC532的混合材料(混合比例为6∶4)。iPad利润率没有iPhone高,可以选择较低成本的混合材料,在降低关机电压的条件下还可以利用NMC释放更高的容量,可谓一举两得。iPad3/Air和i-Pone5电池实际能量密度差不多都接近230wh/Kg,这正是因为iPad降低了关机电压因而可以充分利用NMC在较低电压区间的容量。
值得一提的是,LCO和NMC并不是简单的物理混合,而是混合以后在较低的温度(600-700℃)经过了一个短暂的二次烧结过程。由于元素的相互扩散,使得在混合材料里NMC的产气问题得到一定的抑制,高温存储寿命也有所提高,同时LCO的安全性也有所改善,这些可以归功于协同效应。
所以,iPad3/Air使用4.35V的上限充电电压也就不难理解了。笔者认为,随着高电压NMC的日渐成熟,未来平板电脑也会进一步朝高压方向发展。这样可以进一步降低LCO的混合量以降低成本,而不至于牺牲太多的能量密度。
后记:鉴于动力电池在安全性方面的严格标准,以及在提升能量密度方面的迫切需求,笔者个人认为,混合型正极材料在未来相当一段时间都是日韩主流动力电池厂家的首选,而这一技术趋势也正越来越被国内厂家所接收。探索和优化适合中国国情并且与满足自身生产工艺条件的混合正极材料搭配体系,则是动力电池厂家的当务之急。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,据宁德时代消息,当地时间5月7日,宁德时代与法国达飞海运集团签署合作协议。根据协议,双方将充分发挥各自领域的优势,专注于建设全面、完整的温室气体减排解决方案。双方将共同探索研发方面的潜在合作机会,并计划成立合资企业以满足日益增长的环保需求,助力能源转型和产业升级。
近日,关于欧盟委员会公布动力电池碳足迹规则的“征求意见稿”的消息,引发业内普遍关注。观茶君专访了资深专家钱国强先生,请他谈了该规则的影响。(本文来源:微信公众号电力法律观察ID:higuanchajun)钱国强,北京中创碳投科技有限公司副总经理,国际商会中国国家委员会环境与能源委员会副主席,中
5月7日,河北省人民政府关于印发河北省推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案的通知。根据通知,实施设备更新行动。推动设备高端化。依法依规淘汰工业母机、农机、工程机械等行业落后低效设备、超期服役老旧设备。推动航空、光伏、动力电池等行业更新高效率、高可靠性的先进设备。推动风电场上大
5月5日上午,超电集团年产10GWh超级快充动力电池Pack及2GWh动力电池项目正式开工,项目位于山东省临沂市沂蒙新质产业园,主要规划生产烯碳分钟级超级快充新能源城市物流汽车动力锂电池。临沂项目总投资40亿元,总占地200亩,分两期建设年产10GWh超级快充动力电池Pack及2GWh动力电池项目,项目建成达产
北极星电池网获悉,4月29日凤阳县政府发布恩清动力年产2GWh电池制造项目环境影响报告表受理公示。环评文件显示,该项目建设单位为恩清动力电池科技(安徽)有限公司。项目总投资65000万元。项目占地面积66790m2,新建厂房、综合楼及配套设施等,建设2条半固态电池生产线。建成后可年产2GWh半固态动力电池
数据显示,2024年一季度,中国新能源汽车市场,PHEV(插电式混合动力)汽车产量为79.7万辆,同比高增76.6%;销量为78.4万辆,同比高增81.2%;BEV(纯电)汽车产量131.7万辆,同比仅增长9.9%;销量130.5万辆,同比增长13.3%。当期,PHEV汽车产量增速超BEV车型7.7倍,销量增速也超BEV的6.1倍,显示出强劲的增长
乘联会分析,随着北京车展开始,各厂商开始发力,自4月中旬起,陆续有新品牌、新车型问世,消费者对车市关注度大幅升温,有望刺激前期压抑的购车需求加速释放,全国层面汽车以旧换新政策呼之欲出,整体车市蓄势待发。近日,为了解消费者对新能源汽车的态度和未来购买意愿,山西省消费者协会联合黑龙江
据上海海关统计,2024年一季度,上海市出口锂离子蓄电池(以下简称“锂电池”)2257.5万个,比去年同期(下同)增加116.5%;价值118.2亿元,增长10.5%。主要特点有:一、以一般贸易出口为主,加工贸易出口增长较快一季度,上海市以一般贸易方式出口锂电池117.2亿元,增长10.4%,占99.2%;同期,以加工
北极星储能网获悉,5月1日晚间,比亚迪披露了最新产销快报。4月新能源汽车动力电池及储能电池装机总量约为12.559GWh,同比增长26.17%,2024年累计装机总量约为42.295GWh。4月,比亚迪新能源汽车销量为31.32万辆,同比增长48.96%。海外销量再创新高,达41011辆。值得一提的是,比亚迪已连续两个月实现月
北极星储能网讯,近日,湖南省人民政府办公厅发布关于印发《支持郴州市锂电新能源全产业链高质量发展的若干措施》的通知。全力支持郴州市把资源优势转化为产业优势,推进锂电新能源全产业链高质量发展。措施指出,培育产业集群。支持郴州市以锂电关键材料创新、尾矿尾渣资源化利用为基础,发展绿色含锂
4月29日,工信部发布2024年规章制定工作计划,其中抓紧研究论证起草的项目包括新能源汽车动力电池综合利用管理办法。工业和信息化部2024年规章制定工作计划根据《规章制定程序条例》第十二条的规定,现向社会公布工业和信息化部2024年规章制定工作计划。一、年内提请部务会议审议的项目(5项)1.工业和
北极星储能网获悉,5月8日,辽宁省交通运输厅发布《关于加快推进出租汽车电动化推广工作的指导意见》,其中要求:各市每年电动化出租汽车更新比例与下一年度电动化资金预算挂钩,即更新比例按照35%为基准,每降低5个百分点(不足5的按5个百分点计算),压减下年电动化资金预算10%,更新比例为零的,下
据NE时代数据统计,2024年第一季度新能源乘用车销量173.87万辆,同比增长42.1%。其中,EV车型100.57万辆,同比增长20%;PHEV车型73.30万辆,同比增长89.9%;FCV车型24辆。从动力类型的角度来看,PHEV增长速度一直比EV快,而且很明显可以看出两者差距越来越小,未来很有可能前者反超后者,比亚迪、长城
当地时间5月6日,美国电动汽车制造商特斯拉公司连续第四周发出裁员通知。据美国媒体《商业内幕》援引四名特斯拉员工消息,这些员工均于6日早接到通知,称他们的团队将进一步裁员。此外,几名特斯拉员工在职业社交平台领英(LinkedIn)上表示,他们于周末收到了裁员通知。该公司首席执行官马斯克于4月14
北极星储能网获悉,4月26日,云南省人民政府发布印发《云南省空气质量持续改善行动实施方案》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,落实价格税费激励约束政策。落实国家峰谷分时电价、高耗能行业阶梯电价、港口岸基供电支持性电价、清洁取暖“煤改电”及采暖用电销售侧峰谷电价、清洁取暖气价等
作为负极材料产业的核心原材料,石墨产业迎来重大利好。美国财政部于当地时间5月3日表示,将在汽车制造商获得电动车税收抵免政策方面释放更多“灵活性”,这意味着使用中国石墨制造电池的韩国电动汽车制造商进入美国市场时,也能获得最高7500美元的税收抵免。随着美国放松中国石墨材料的使用限制,在二
数据显示,2024年一季度,中国新能源汽车市场,PHEV(插电式混合动力)汽车产量为79.7万辆,同比高增76.6%;销量为78.4万辆,同比高增81.2%;BEV(纯电)汽车产量131.7万辆,同比仅增长9.9%;销量130.5万辆,同比增长13.3%。当期,PHEV汽车产量增速超BEV车型7.7倍,销量增速也超BEV的6.1倍,显示出强劲的增长
乘联会分析,随着北京车展开始,各厂商开始发力,自4月中旬起,陆续有新品牌、新车型问世,消费者对车市关注度大幅升温,有望刺激前期压抑的购车需求加速释放,全国层面汽车以旧换新政策呼之欲出,整体车市蓄势待发。近日,为了解消费者对新能源汽车的态度和未来购买意愿,山西省消费者协会联合黑龙江
北极星储能网获悉,据鹏辉储能消息,美国当地时间5月1日,全球领先的V2G(VehicletoGrid,车辆到电网)技术提供商NuvveHoldingCorp.(简称Nuvve)与鹏辉能源达成战略合作,双方将共同部署RESCHOOL和Fresno等多个合作项目,并在北美、欧洲、亚洲等范围内开展一系列综合储能项目。在合作项目中,鹏辉能源
最近清明假期期间,盐城供电公司充电设施充电量呈现爆发性增长趋势,达到813014.32千瓦时,同比增长276.89%。其中高速充电量453300.11万千瓦时,同比增长582.49%,让电动汽车车主获得很好的充电体验,没有里程焦虑,有效促进了新能源汽车市场健康发展。当前,电动汽车普及率的持续攀升,高速公路充电桩
北京市政府参事、中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在2024中关村论坛年会期间表示,新能源的协同协调发展和互动式发展将是下一阶段中国新型能源体系发展的主基调。在28日国务院参事室主办的2024中关村论坛平行论坛——“创新驱动助力绿色发展论坛”上,欧阳明高表示,中国迎来新能源发展革命的爆发
据国家电网智慧车联网平台预测,今年“五一”假期,全国多地高速公路将迎来充电高峰,全国高速公路日均充电次数将超30万次,较去年同期增长超50%,单日充电次数峰值较春节假期也有望超50%。为应对“五一”期间高速公路充电高峰,全国多地加大了充电桩的升级改造。天津在节前完成了103台充电桩升级改造
5月6日,厦门钨业公告,控股子公司厦钨新能与法国ORANOSA公司签署《建立电池产业全面战略伙伴关系的协议》,旨在加强双方在生产电动车电池正极材料方面的合作伙伴关系。该协议自签字之日起生效,有效期为5年,符合公司海外市场开拓战略,但具体项目实施尚需相关机构批准,存在不确定性。协议主要内容为
湖南裕能4月28日在互动平台表示,公司是宁德时代重要的磷酸铁锂供应商,公司产品质量稳定、循环次数高、放点容量大、能量密度高等优势,多项性能优势突出,特别是新产品YN-9系列和CN-5系列,性价比优势和性能优势较强,公司产品应用于宁德时代的多款电池中。
据贵州改革消息,4月21日,以“服务和融入国家战略共赢产业发展新未来”为主题的2024中国产业转移发展对接活动(贵州)在贵阳举办。此次活动上,贵州毕节磷煤化工一体化项目签约,金额730亿元。据悉,“贵州毕节磷煤化工一体化项目”拟投资建设年产150万吨磷酸铁和80万吨磷酸铁锂项目,配套建设磷化工
北极星储能网获悉,据湖南裕能公告称,为满足海外市场需求,提升公司市场地位,公司拟在新加坡设立投资公司,并由投资公司在西班牙设立项目公司,计划投资建设年产5万吨锂电池正极材料项目,总投资金额约为人民币9.82亿元。公司将于拿到相关审批后,开始为期15个月的项目建设,资金来源为自有及自筹资
4月19日,湖南裕能公告称,为满足海外市场需求,提升公司市场地位,公司拟在新加坡设立投资公司,并由投资公司在西班牙设立项目公司,计划投资建设年产5万吨锂电池正极材料项目,总投资金额约为人民币9.82亿元。湖南裕能表示,公司本次对外投资,顺应了全球新能源行业发展趋势,是实施全球化发展战略的
4月22日,惠云钛业公告,拟终止投资建设年产10万吨新能源材料磷酸铁项目,该项目已取得项目备案证、建设用地规划许可证,并已依法取得项目用地的土地使用权。截至目前,该项目已投入资金3031万元。关于终止项目建设的原因,惠云钛业表示,鉴于该项目推进过程中,我国新能源材料市场环境、新能源电池上
当升科技4月19日在互动平台表示,公司已针对电动汽车市场开发出固态电池用关键正极材料,产品已成功导入辉能、清陶、卫蓝新能源、赣锋锂电等固态电池客户,并实现批量销售。
近年来,贵州新能源动力电池及材料产业规模快速增长,发展动能持续增强,供给能力大幅提升,目前已形成动力电池产能37GWh。磷酸铁锂正极材料产能45万吨、磷酸铁产能93万吨、三元正极材料产能10.8万吨……贵州省工业和信息化厅原材料工业处相关负责人介绍,贵州已引进宁德时代、比亚迪、湖南裕能等头部
北极星储能网获悉,据中宏网新疆消息,4月15日,新疆久辰新材料科技有限公司总投资40亿元年产10万吨磷酸锰铁锂正极材料建设项目在新疆伊犁哈萨克自治州霍城县新材料产业园开工奠基。据了解,项目一期于2024年4月开工建设,计划年底建成2条磷酸锰铁锂生产线并投产;二期计划2025年建成2条磷酸锰铁锂生产
磷酸锰铁锂投资热度不减。近日,电池中国获悉,江苏珩创纳米科技有限公司(以下简称“珩创纳米”)完成A轮超1亿元人民币融资,本轮融资由广发信德领投,黄海金控、创维投资、电科基金、正景资本跟投,此轮融资将用于持续产能扩张。在此之前,珩创纳米曾获得沃衍资本Pre-A轮投资。资料显示,珩创纳米成立
中伟股份近日在投资者互动平台表示,公司首期年产8000吨钠电项目已于2023年正式投料投产,实现镍系、钴系、磷系、钠系四大材料体系全覆盖,可为市场不同需求客户提供多元化的产品及技术服务方案,有力保障公司”技术多元化“的战略实施。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!