AC6761 Disco elettrodo catodico rivestito su un solo lato LiNiCoMnO2 (NCM811)

Disco elettrodo catodico rivestito su un solo lato di LiNiCoMnO2 (NCM811) Descrizione

Il disco elettrodo catodico rivestito su un solo lato LiNiCoMnO2 (NCM811) è un materiale catodico ampiamente utilizzato nelle batterie agli ioni di litio, noto per la sua elevata densità energetica e le eccellenti prestazioni elettrochimiche. Il materiale attivo è costituito da ossido di litio, nichel, cobalto e manganese con un rapporto di composizione di 8:1:1, che offre un contenuto di nichel più elevato rispetto ad altre varianti di NCM, con conseguente maggiore capacità e produzione di energia. Il rivestimento su un solo lato viene applicato su un substrato di alluminio, con uno spessore tipico di circa 15-20 micron, che funge da collettore di corrente. Lo spessore dello strato rivestito varia solitamente da 60 a 80 micron, ottimizzato per bilanciare capacità e stabilità meccanica.

Questo materiale presenta un'elevata capacità specifica, tipicamente intorno ai 190-200 mAh/g, quando viene ciclato tra 3,0 V e 4,3 V contro Li/Li⁺ a basse velocità di scarica (0,1C). La sua struttura cristallina a strati facilita un'efficiente intercalazione e deintercalazione degli ioni di litio, contribuendo alla sua elevata capacità e alla buona capacità di velocità. L'aumento del contenuto di nichel aumenta la densità energetica, ma richiede un'attenta gestione della stabilità termica e della durata dei cicli. Per risolvere questo problema, il catodo NCM811 dimostra una migliore stabilità termica rispetto ai precedenti materiali ad alto contenuto di nichel e mantiene la capacità in cicli prolungati.

La composizione dell'elettrodo include solitamente una piccola quantità di carbonio conduttivo (ad esempio, Super P) e di legante (ad esempio, PVDF) per garantire una buona conduttività elettrica e integrità meccanica. Nel complesso, il disco catodico rivestito su un solo lato NCM811 è un materiale avanzato ampiamente adottato nei veicoli elettrici, nell'elettronica portatile e nei sistemi di stoccaggio dell'energia grazie alle sue elevate prestazioni, alla densità energetica e alla relativa economicità rispetto ai catodi ricchi di cobalto.

Applicazioni del disco elettrodo catodico rivestito su un solo lato di LiNiCoMnO2 (NCM811)

I dischi elettrodo catodici rivestiti su un solo lato di LiNiCoMnO2 (NCM811) sono utilizzati principalmente nelle batterie agli ioni di litio ad alta energia per veicoli elettrici, dove la loro elevata capacità e densità energetica contribuiscono ad estendere l'autonomia di guida. Inoltre, questi catodi sono utilizzati nei sistemi di accumulo di energia per l'integrazione delle energie rinnovabili e la stabilizzazione della rete, beneficiando della loro lunga durata e delle loro caratteristiche di sicurezza. In generale, i catodi NCM811 sono favoriti nelle applicazioni che richiedono alta potenza, lunga durata delle batterie ed efficiente accumulo di energia.

Imballaggio del disco catodico rivestito su un solo lato di LiNiCoMnO2 (NCM811)

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 disco elettrodo catodico rivestito su un solo lato LiNiCoMnO2 (NCM811)

Q1. Perché si usa un alto contenuto di nichel negli NCM?

Le varianti ad alto contenuto di nichel (ad esempio, NCM811) aumentano la densità di energia (~250 mAh/g), ma devono affrontare problemi come la perdita di ossigeno ad alte tensioni (>4,5 V) e il degrado strutturale. Innovazioni come i rivestimenti superficiali (ad esempio, fitati di sodio) e il drogaggio (ad esempio, Ti, Mg) mitigano questi problemi, migliorando la stabilità termica e la durata del ciclo.

Q2. In che modo l'NCM migliora la sicurezza delle batterie?

Modifiche come i rivestimenti di fitato di sodio ritardano del 45% le temperature di insorgenza del runaway termico (125,9°C→184,8°C), mentre il drogaggio ad alta entropia riduce la deformazione del reticolo (<0,5%) per prevenire le cricche. Queste strategie garantiscono l'integrità strutturale anche in condizioni estreme.

Q3. Come si colloca l'NCM rispetto ai catodi LFP o LCO?

L'NCM offre una densità energetica maggiore rispetto al litio ferro fosfato (LFP), ma richiede una stabilizzazione per la sicurezza. Rispetto all'ossido di litio e cobalto (LCO), riduce la dipendenza dal cobalto e i costi, mantenendo le prestazioni.

Informazioni correlate

1.Metodi di preparazione comuni

La preparazione dei dischi catodici rivestiti su un solo lato di LiNiCoMnO2 (NCM811) inizia con la sintesi del materiale attivo NCM811, prodotto tipicamente attraverso un metodo di co-precipitazione in cui i sali di nichel, cobalto e manganese vengono mescolati in un rapporto molare di 8:1:1 per formare un precursore di idrossido. Questo precursore viene poi accuratamente lavato, essiccato e calcinato ad alte temperature, di solito tra 700°C e 900°C, in presenza di fonti di litio come il carbonato di litio, per formare la struttura finale di ossido stratificato. Dopo la sintesi, la polvere NCM811 viene mescolata con additivi conduttivi di carbonio e un legante come il fluoruro di polivinilidene (PVDF) in un solvente adatto, come il N-metil-2-pirrolidone (NMP), per creare un impasto uniforme. Questo impasto viene quindi rivestito su un lato di un collettore di corrente in lamina di alluminio utilizzando tecniche come il rivestimento a lama di ragnatela o il rivestimento a fessura. Il foglio rivestito viene asciugato per rimuovere il solvente, quindi viene calandrato per aumentare la densità e l'adesione dello strato di elettrodi. Infine, il foglio rivestito viene tagliato o perforato in dischi della dimensione desiderata, pronti per essere assemblati nelle celle delle batterie agli ioni di litio. Questo processo garantisce al catodo una resistenza meccanica, una conducibilità elettrica e prestazioni elettrochimiche ottimali, adatte ad applicazioni di batterie ad alta capacità.