三元材料「高ニッケル」の安全性はまだ解決中

三元電池材料とは、3種類の電極材料を共溶融した複合電極材料のことで、理論的には各電極材料の特性と利点を持っています。

リチウムニッケルコバルト酸化物（LiNixCoyMn1-x-yO2）は、現在最も主流の三元電池材料であり、将来の開発動向と考えられています。原料にはコバルト塩、マンガン塩、ニッケル塩を使用し、コバルト、マンガン、ニッケルの比率を調整して電極特性を変えています。

電池素材が今一番ホットだと言えば、高ニッケルの三元素材だと思います。リン酸鉄リチウムおよび低ニッケル三元材料と比較して、高ニッケル三元材料は、ニッケルの比率が高いため、比エネルギーの利点が大きくなります。 333、532、622、811（ニッケル、コバルト、マンガンの比率）まで、近年、研究開発の投入により、三元材料の高ニッケルプロセスは「止まらない」。

2016年11月14日、中国化学物理電力産業協会とバッテリーチャイナネットワークが共同で主催する第5回中国バッテリー市場は、双登集団株式会社とYineng（Beijing）Network Technology Co.、Ltd。が共同で主催しました。年次会議、パワーバッテリーアプリケーションに関する最初の国際サミット、および第2回中国バッテリー産業インテリジェント製造セミナーでは、多くのバッテリーおよび材料企業も、三元材料の「高ニッケル」プロセスがトレンドを加速させていることを明らかにしました。

高ニッケル三元電池素材は「火をつける」トレンドになっています

高ニッケル三元電池は、2016年以降、過去2年間、個々のメーカーや学界の研究開発段階にあるとすれば、高ニッケル三元電池の研究開発・生産は「火がついた」。

最近、国内の大手電力電池会社である寧徳タイムズ（CATL）の社長であるShilin Huangは、関連する機会に、寧徳時代は徐々にリン酸鉄リチウム/グラファイト、三元、高ニッケル三元/シリコンカーボンおよび固体に基づいていると述べましたリチウムおよび空気金属電池の進化。 「第13次5カ年計画」期間中、寧徳時代は高ニッケル三元/シリコンカーボン電池の開発に焦点を当て、350Wh / kgの目標の達成に努めます。大量生産の目標を確実に達成するために、専任のチームが編成されています。

Yiwei Lithium Energyはまた、投資家との対話プラットフォームで、高ニッケルNCA（ニッケル-コバルト-アルミニウム）、NCM622、およびNCM811が三元電池の最も重要な開発の方向性であると述べました。同社はNCM622三元電源バッテリーの計画を完了しました。

Dangsheng Technologyは、高ニッケル多成分正極材料の研究開発と製造における長年の経験により、同社のNCM622三元正極材料は大量生産され、国内外の顧客に認められており、この分野に適用されていると述べています。新エネルギー車のパワーバッテリーの。製品の需要は不足しています。

関連するメディアの調査によると、三元電池会社の現在の用途は依然としてNCM333およびNCM523電池ですが、NCM622は一部の企業の材料サプライチェーンに参入しています。材料システムの高ニッケル化プロセスにより、国内の三元電池会社は来年NCM811およびNCA材料の適用を開始し、電池セルのエネルギー密度は200wh / kgから250-300wh / kgに移動すると予想されます。 。

セキュリティの問題は継続的に解決されています

三元材料のニッケル含有量が高いほど、材料の安定性が低下し、安全性が低下することはよく知られています。

現在、業界では高ニッケルの三元電池材料「チューン」が設定されていますが、サイクル寿命と安全性を考慮しながら高い比エネルギーを維持するために、国産材料や電池会社は骨の折れるものと言えます。その安全性はまだ解決し続けています。

業界の専門家によると、三元高ニッケル材料の安全性は、材料改質の最適化、表面コーティング、電解質とアノード材料の調整を通じて段階的に解決できます。

材料の変更に関して、三元材料格子にいくつかの金属イオンと非金属イオンをドープすると、電子伝導性とイオン伝導性が改善され、バッテリーの出力電力密度が改善され、三元材料構造の安定性が向上します。第二に、材料の表面を適切な金属化合物、リチウム塩、またはいくつかの単体でコーティングすることで、活物質を電解質から物理的に分離し、副反応の発生を減らし、電解質への遷移金属イオンの溶解を抑制することができます。 。特定の機械的強度を備えた不活性コーティング層は、長期循環中の電極材料構造の崩壊を遅らせることもできます。さらに、電解質を最適化するための添加剤の使用は、電解質の酸化分解を抑制しながら、電極材料の表面上での高品質の表面膜の形成を効果的に促進することができる。

さらに、業界は、高ニッケル三元材料電池の製造環境、生産設備、セル製造プロセスなどの側面も、より高い要件を提唱していると指摘しました。

現在、高ニッケル三元材料の安全性において、BYDやTianjinLishenなどの業界リーダーは解決と改善に懸命に取り組んでいます。

Tianjin Lishenは、第5回中国電池市場年次会議、第1回パワーバッテリーアプリケーション国際シンポジウム、第2回中国電池産業インテリジェント製造セミナーで、同社の高ニッケル三元電池材料の研究開発について詳細な生産状況を紹介しました。

Tianjin Lishen氏は、高ニッケル三元電池材料の特性に対応して、材料特性を改善しながら容量比を維持するために多元素コーティング技術を開発したと述べました。電解質に関しては、新しい酸化防止剤の使用により、バッテリーのサイクル性能を向上させるために、使用中の高ニッケル材料の膨張を減らします。バッテリープロセスでは、新しいタイプの接着剤とグラジエントピュアプロセスを使用して、バッテリーのサイクル寿命を改善し、使用中のシリコン材料の膨張を減らして、バッテリーの安全性を確保します。

BYDのスタッフは、高ニッケル三元材料システムの安全性の問題を完全に解決するために、BYDはシリコン材料を電池の負極として使用しようとし、導電剤である接続剤を大幅に調整したと関連する機会に述べました。と準備プロセス。電解質に関しては、BYDは耐高温高圧電解質、さらには固体電解質のテストと開発を強化しました。

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