“Imagen” de pre litificación de baterías de potencia

La demanda del mercado de baterías de almacenamiento de energía y potencia de gama alta se está expandiendo, y la búsqueda de una mayor densidad de energía está impulsando a los fabricantes de baterías de potencia a aplicar nuevas tecnologías, desafiando constantemente el "techo" de la industria.Las ventajas del producto generadas por los nuevos cambios tecnológicos pueden convertirse en un nuevo punto de partida para que las empresas de baterías compitan por el poder del discurso en la cadena de suministro.

En términos de electrodos, como un "recipiente" para almacenar iones de litio, la selección de nuevos materiales de electrodos con mayor capacidad es un medio directo para romper el "techo" de energía.Además de trabajar duro en los materiales del propio "contenedor", la litificación previa de los electrodos es una forma eficaz de mejorar directamente la capacidad general y la densidad de energía de la batería.

Sin embargo, durante el período de "expansión de la producción a gran escala", la producción en masa de baterías eléctricas se basa principalmente en la aplicación de materiales seguros e industrialmente maduros, y la industrialización de nuevos materiales de electrodos aún está en pañales.A medida que la expansión de la producción se acerca a su fin, es más factible promover la implementación de la tecnología de prelitificación basada en los procesos de fabricación actuales.

Pre tecnología de litio Electrodo positivo fácil a electrodo negativo

Durante el primer proceso de carga de una batería de litio, el electrolito se reducirá y se descompondrá en la superficie del electrodo negativo, formando una película de interfaz de fase de electrolito sólido (SEI), que consume iones de litio, lo que resulta en un ciclo inicial bajo y una eficiencia de culombio (ICE) , reduciendo la capacidad y la densidad de energía de la batería de litio.La prelitificación se logra agregando litio para reducir la pérdida de iones de litio, logrando el efecto de mejorar la capacidad de la batería y la densidad de energía.

En términos de industrialización, la suplementación con litio para electrodos negativos es directa pero difícil.Actualmente, la ruta principal es complementar el litio reductor, lo que se puede lograr a través de láminas de litio, polvo de litio o aditivos.

La dificultad radica en la dificultad del proceso de suplemento de litio para el electrodo negativo.El ambiente de preparación de electrodos existente es húmedo, mientras que el litio reductor tiene una alta reactividad, lo que implica estabilizar y modificar la superficie del litio reductor.Además de la dificultad del proceso, si el litio reductor suplementario no desempeña el papel de prelitificación, se convertirá en litio muerto, lo que conducirá a la evolución del litio.

El electrodo positivo logra la "suplementación indirecta de litio" mediante la adición de suplementos de litio, que es más compatible con los procesos de fabricación de baterías de litio existentes.Al agregar un suplemento de litio, los iones de litio se empujan hacia el electrodo negativo durante la carga.El suplemento de litio de electrodo positivo ideal debe tener las características de alta energía específica, estabilidad y compatibilidad con el sistema de material de la batería.

Aterrizaje sucesivo de patentes

Como una nueva "pista de carreras" de tecnología para lograr un aumento adicional en la densidad de energía de la batería, las compañías de baterías de energía y las compañías de materiales son "ambiciosas" para la tecnología de prelitio y han lanzado sucesivamente diseños de patentes en torno a la tecnología de prelitio.

Desde la perspectiva del diseño de patentes de empresas relevantes, varias empresas han explorado la tecnología de prelitificación de electrodos positivos y electrodos negativos.Sin embargo, desde la perspectiva de la viabilidad, la industrialización de suplementos de litio de electrodos positivos es menos difícil de implementar y se puede promover una mayor industrialización en torno a patentes relevantes.

Una patente emitida por Ningde Times en 2021 incluía un método de síntesis para agentes de reposición de litio de aleación de litio y silicio.La ubicación adicional de los agentes de recarga de litio cubre la superficie del electrodo positivo, el colector de corriente y entre los electrodos positivos, lo que puede mejorar significativamente la eficiencia inicial de la batería (de menos del 80 % a casi el 100 %), la vida útil del ciclo y efectivamente inhibir la expansión de la batería.

En 2021, Guoxuan High Tech también emitió dos patentes sobre el suplemento de litio de electrodo positivo, a saber, el suplemento de litio de electrodo positivo de óxido de litio de cobalto de óxido de grafeno y el suplemento de litio de electrodo positivo de proceso sol gel de bajo costo.

En 2020, German Nano lanzó una patente para el método de síntesis de ferrita de litio como suplemento de litio de electrodo positivo (rico en litio).Además, German Nanometer también ha estudiado el método de magnetrón pulverizando el agente de suplemento de litio de electrodo positivo en el dispositivo de molienda de bolas precursor de electrodo positivo y luego calcinando el precursor para obtener el material de electrodo positivo.

Comienza industrialización de suplementos de litio

En términos de industrialización, los suplementos de litio de electrodos positivos han mostrado un gran potencial de aplicación, y las empresas han iniciado el camino hacia la industrialización de los suplementos de litio de electrodos positivos.

El 26 de febrero, la producción anual de 20000 toneladas del proyecto de agente de suplemento de litio (Fase I) de la subsidiaria de German Nanometer, German Chuangyu, se puso oficialmente en producción en Qujing, Yunnan.Se entiende que este proyecto es actualmente el primer proyecto de suplemento de litio de electrodo positivo en el mundo para lograr la producción en masa.German Nano declaró que en el futuro acelerará el proceso de construcción de la segunda fase del Proyecto de Suplemento de Litio de Qujing Chuangjie con una producción anual de 20000 toneladas y el Proyecto de Suplemento de Litio de Chengdu Chuangjie con una producción anual de 5000 toneladas.

Además, después de la apertura del nuevo año de Yanyi New Material, se reveló que los suplementos de litio de electrodo positivo LNO y LFO desarrollados de forma independiente se enviaron en producción en masa en 2022 y fueron reconocidos por los principales clientes nacionales e internacionales.La capacidad de la celda de palanca del producto era equivalente a unos 5 GWh.Yanyi Materials ha organizado un nuevo proyecto de suplemento de litio y un proyecto de instituto de investigación en Wuxi, y agregará alrededor de 10000 toneladas de capacidad de suplemento de litio una vez finalizado el proyecto.

Con la expansión gradual de los electrodos negativos basados ​​en silicio y la demanda de suplementos de litio para baterías de almacenamiento de energía y potencia de alta gama, la prelitificación se está convirtiendo gradualmente en una importante dirección de desarrollo para las baterías de litio.

Actualmente, la tecnología de prelitificación en la industria aún se encuentra en la etapa de exploración, pero con la producción en masa de suplementos de litio, la aplicación de la prelitificación está al alcance de la mano.Según las previsiones pertinentes, para 2025, el mercado de suplementos de litio puede superar los 10.000 millones de yuanes.La carrera por el suplemento de litio, un nuevo segmento de la pista, ya ha comenzado.Aún se desconoce si los titulares continúan liderando, o si los recién llegados han hecho un movimiento sorprendente hacia la cima.