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氢氧化锂行业报告:电池级氢氧化锂(51页)

行业报告下载 2020年07月06日 05:49 3 管理员

“高镍化”是三元正极材料未来的主流趋势。三元材料中镍是主要的电化学活性元 素,锰对材料材料的结构稳定性和热稳定性提供保证,钴元素可降低材料电化学 极化和提高循环特性;其中镍是提高能量密度的核心,“高镍化”成为动力电池领 域三元正极材料的发展方向。目前特斯拉等先进的电动汽车制造商已经采用高镍 化的 NCA 材料,国内也开始生产 NCM 中高镍的品种(如 NCM811)。正极材料制备过程中,锂源主要使用碳酸锂、氢氧化锂两种,由于高镍三元电池 需要更低的烧结温度,氢氧化锂成为制备高镍三元材料必须的锂盐。(1)烧结温 度:8 系及以上三元正极材料烧结温度通常较低,如用碳酸锂作为锂源则易由于 煅烧温度不够导致分解不完全,正极表面游离锂过多、碱性太强,对湿度敏感性 增加;故高镍三元正极通常使用氢氧化锂作为锂源。(2)放电容量/振实密度:使 用氢氧化锂作为锂源材料,首次放电容量高达 172mAh/g,且拥有更好的振实密度, 有更大倍率的充放电性能。(3)一致性:氢氧化锂相对碳酸锂具有稳定性好、一 致性好等优势,更加适用于高端正极材料。

三元正极 NCM811、部分 NCM622 以 及 NCA 均采用氢氧化锂为锂源,逐步替代碳酸锂。 另一方面,氢氧化锂作锂源可减小正极材料粒径,提升三元材料循环寿命。从减 小正极材料粒径的角度,动力电池采用氢氧化锂作锂源也是必然发展方向。碳酸 锂生产的三元材料的粒径分布较宽,容易造成大颗粒和小颗粒中 Li 和过渡金属含 量的不同。在充电过程中,由于极化的原因,小颗粒总是过度脱锂而结构被破坏, 因此材料整体的循环性能实际上由不均匀小颗粒所决定,这也是制约三元材料循 环性进一步提升的重要因素。以氢氧化锂作锂源制备的三元材料,颗粒更趋于均 匀,进而可大幅提升三元材料循环寿命,这是高性能动力电池逐步采用氢氧化锂 做锂源的原因之一。

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标签: 新能源|电力|电池|储能

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