LiNiCoMnO2 (NCM622) foglio di alluminio rivestito su un solo lato Descrizione
Il foglio di alluminio rivestito su un solo lato LiNi₀.₆Co₀.₂Mn₀.₂O₂ (NCM622) è un materiale catodico ad alte prestazioni ampiamente utilizzato nelle batterie agli ioni di litio. È costituito da un substrato di alluminio spesso 16 micron rivestito su un lato con uno strato di ossido di litio, nichel, cobalto e manganese in rapporto 6:2:2. Questa configurazione offre un equilibrio tra l'alta energia e l'energia di un catodo. Questa configurazione offre un equilibrio tra alta densità di energia, stabilità termica ed economicità, rendendola adatta ad applicazioni in veicoli elettrici, sistemi di accumulo di energia ed elettronica portatile.
L'area rivestita misura tipicamente 241 mm di lunghezza e 175 mm di larghezza, con un margine non rivestito di 12,5 mm su ciascun lato per facilitare la manipolazione e l'assemblaggio. Il rivestimento ha una densità di superficie di circa 11 ± 0,20 mg/cm² e uno spessore di circa 38 micron, con uno spessore totale dell'elettrodo di circa 54 micron. Il materiale attivo comprende il 97,5% di NCM622, con l'1% di fluoruro di polivinilidene (PVDF) come legante e l'1,5% di carbonio conduttivo (Super P) per migliorare la conduttività elettrica.
Dal punto di vista elettrochimico, il catodo NCM622 presenta una capacità specifica di circa 170 mAh/g quando viene ciclato tra 3,0 V e 4,3 V contro Li/Li⁺ a una velocità di 0,1C. Queste prestazioni sono state ottenute utilizzando un elettrolita composto da 1,0 M di LiPF₆ in una miscela di solventi di etilene carbonato (EC), dimetilcarbonato (DMC) ed etilmetilcarbonato (EMC) in un rapporto volumetrico 1:1:1, con l'aggiunta dell'1,0% di vinilene carbonato (VC) per migliorare la stabilità.
A causa del rivestimento su un solo lato, l'elettrodo può presentare arricciamenti dopo la calandratura. Pertanto, si raccomanda di eseguire un'ulteriore calandratura presso l'utente per migliorare la densità di impaccamento, la conduttività elettronica e il legame dei materiali dell'elettrodo. Condizioni di conservazione adeguate, come ad esempio in una scatola sottovuoto, in un forno sottovuoto o in una scatola a guanti, sono essenziali per prevenire la degradazione del materiale dell'elettrodo.
Nel complesso, il foglio di alluminio rivestito su un solo lato NCM622 offre una soluzione equilibrata per le batterie agli ioni di litio, combinando un'elevata densità energetica con una buona stabilità termica e un buon rapporto qualità-prezzo, che lo rendono adatto a varie applicazioni, tra cui veicoli elettrici ed elettronica portatile.
Applicazioni del foglio di alluminio rivestito su un solo lato con LiNiCoMnO2 (NCM622)
Veicoli elettrici (EV): L'NCM622 è ampiamente utilizzato nelle batterie dei veicoli elettrici grazie alla sua elevata capacità e stabilità, che contribuiscono a prolungare l'autonomia di guida e a migliorare la sicurezza.
Sistemi di stoccaggio dell'energia (ESS): Nell'accumulo in rete e nell'integrazione delle energie rinnovabili, i catodi a base di NCM622 forniscono prestazioni costanti per numerosi cicli di carica-scarica, rendendoli adatti a soluzioni di accumulo energetico a lungo termine.
Elettronica portatile: Dispositivi come smartphone, laptop e tablet traggono vantaggio dall'elevata capacità specifica dell'NCM622 e dalla stabilità dei cicli, con conseguente maggiore durata e affidabilità della batteria.
Imballaggio del foglio di alluminio rivestito su un solo lato di LiNiCoMnO2 (NCM622)
I nostri prodotti sono confezionati in cartoni personalizzati di varie dimensioni in base alle dimensioni del materiale. I piccoli articoli sono imballati in modo sicuro in scatole di PP, mentre gli articoli più grandi sono collocati in casse di legno personalizzate. Garantiamo il rispetto rigoroso della personalizzazione dell'imballaggio e l'uso di materiali di imbottitura appropriati per fornire una protezione ottimale durante il trasporto.
Imballaggio: Cartone, cassa di legno o personalizzato.
Si prega di esaminare i dettagli dell'imballaggio forniti come riferimento.
Processo di produzione
1.Metodo di test
(1)Analisi della composizione chimica - Verificata con tecniche quali GDMS o XRF per garantire la conformità ai requisiti di purezza.
(2)Test delle proprietà meccaniche - Include test di resistenza alla trazione, allo snervamento e all'allungamento per valutare le prestazioni del materiale.
(3)Ispezione dimensionale - Misura lo spessore, la larghezza e la lunghezza per garantire la conformità alle tolleranze specificate.
(4)Ispezione della qualità della superficie - Verifica la presenza di difetti quali graffi, crepe o inclusioni mediante esame visivo e a ultrasuoni.
(5)Prova di durezza - Determina la durezza del materiale per confermare l'uniformità e l'affidabilità meccanica.
Per informazioni dettagliate,consultare le procedure di provaSAM .
Domande frequenti sul foglio di alluminio rivestito su un solo lato di LiNiCoMnO2 (NCM622)
Q1. Perché utilizzare un rivestimento su un solo lato anziché su due?
Il rivestimento su un solo lato riduce il peso e lo spessore dell'elettrodo, fattore critico per le applicazioni che richiedono design leggeri o flessibili (ad esempio, elettronica indossabile). Inoltre, riduce i costi dei materiali e semplifica la produzione, mentre il lato non rivestito impedisce il contatto diretto dell'elettrolita con l'alluminio, riducendo la corrosione e le reazioni parassite alle alte tensioni (>4,3 V).
Q2. Come viene applicato il rivestimento?
L'impasto di NCM111 (materiale attivo, carbone conduttivo, legante PVDF) viene rivestito in modo uniforme mediante tecniche di taglio o di raclatura, seguite da essiccazione e calandratura per ottenere una densità ottimale(≥3,2 g/cm³). Il controllo di precisione garantisce l'uniformità del rivestimento (Ra <0,2 μm) e l'adesione.
Q3. Quali sono i principali vantaggi di questo materiale?
Elevata conduttività: La bassa resistività dell'alluminio (~2,65×10^-8 Ω-m) garantisce un'efficiente captazione di corrente.
Durata meccanica: La resistenza alla trazione del foglio (>150 MPa) resiste alla calandratura dell'elettrodo e all'assemblaggio della cella.
Stabilità elettrochimica: Il rapporto bilanciato di metalli di transizione dello strato NCM111 (1:1:1) offre una densità energetica moderata (~160 mAh/g a 0,1C) con stabilità termica (rilascio di ossigeno >200°C).
Efficienza interfacciale: Il rivestimento isolato riduce al minimo la placcatura del litio e la decomposizione dell'elettrolita, migliorando la durata del ciclo.
Informazioni correlate
1.Metodi di preparazione comuni
La preparazione dei catodi LiNi₀.₆Co₀.₂Mn₀.₂O₂ (NCM622) rivestiti su un solo lato in foglio di alluminio prevede una serie di passaggi meticolosi per garantire prestazioni elettrochimiche ottimali. Inizialmente, il materiale attivo, la polvere NCM622, viene sintetizzato attraverso un metodo di co-precipitazione, in cui sali di nichel, cobalto e manganese vengono precipitati in un ambiente controllato per formare un precursore uniforme. Questo precursore viene poi calcinato ad alte temperature per ottenere la struttura di ossido stratificato desiderata.
Una volta preparato il materiale attivo, questo viene miscelato con additivi conduttivi come il carbonio Super P e un legante come il fluoruro di polivinilidene (PVDF) in un solvente come il N-metil-2-pirrolidone (NMP) per formare un impasto omogeneo. Il rapporto di peso tipico di questa miscela è 8:1:1 per il materiale attivo, l'agente conduttivo e il legante, rispettivamente. L'impasto viene quindi spalmato uniformemente su un lato di un collettore di corrente in lamina di alluminio utilizzando tecniche come il rivestimento a racla. Il foglio rivestito viene successivamente essiccato a temperature elevate per rimuovere il solvente e poi calandrato per migliorare la densità e l'adesione dell'elettrodo. L'elettrodo finale presenta una capacità specifica di circa 170 mAh/g quando viene ciclato tra 3,0 V e 4,3 V contro Li/Li⁺ a una velocità di 0,1C.
Questo processo di preparazione meticoloso assicura che i catodi in foglio di alluminio rivestito su un solo lato NCM622 possiedano le proprietà strutturali ed elettrochimiche necessarie per batterie agli ioni di litio ad alte prestazioni utilizzate in varie applicazioni, tra cui veicoli elettrici ed elettronica portatile.
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