“Immagine” della prelitificazione delle batterie di alimentazione

La domanda del mercato di accumulatori di potenza e di energia di fascia alta è in espansione e la ricerca di una maggiore densità energetica sta spingendo i produttori di batterie di potenza ad applicare nuove tecnologie, sfidando costantemente il "tetto" del settore.I vantaggi del prodotto apportati dai nuovi cambiamenti tecnologici possono diventare un nuovo punto di partenza per le aziende produttrici di batterie per competere per il potere discorsivo nella catena di fornitura.

In termini di elettrodi, come "contenitore" per la conservazione degli ioni di litio, la selezione di nuovi materiali per elettrodi con una maggiore capacità è un mezzo diretto per rompere il "soffitto" energetico.Oltre a lavorare molto sui materiali del "contenitore" stesso, la prelitificazione degli elettrodi è un modo efficace per migliorare direttamente la capacità complessiva e la densità energetica della batteria.

Tuttavia, durante il periodo di "espansione della produzione su larga scala", la produzione di massa di batterie di potenza si basa principalmente sull'applicazione di materiali sicuri e industrialmente maturi e l'industrializzazione di nuovi materiali per elettrodi è ancora agli inizi.Poiché l'espansione della produzione sta per concludersi, è più fattibile promuovere l'implementazione della tecnologia di prelitificazione basata sugli attuali processi di produzione.

Tecnologia pre al litio Elettrodo positivo facile da elettrodo negativo

Durante il primo processo di carica di una batteria al litio, l'elettrolita si ridurrà e si decomporrà sulla superficie dell'elettrodo negativo, formando una pellicola di interfaccia di fase elettrolitica solida (SEI), consumando ioni di litio, con conseguente basso ciclo iniziale e efficienza di Coulomb (ICE) , riducendo la capacità e la densità energetica della batteria al litio.La prelitificazione si ottiene aggiungendo litio per ridurre la perdita di ioni di litio, ottenendo l'effetto di migliorare la capacità della batteria e la densità energetica.

In termini di industrializzazione, l'integrazione di litio per elettrodi negativi è diretta ma difficile.Attualmente, il percorso principale è integrare la riduzione del litio, che può essere ottenuta attraverso fogli di litio, polvere di litio o additivi.

La difficoltà sta nella difficoltà del processo di integrazione del litio per l'elettrodo negativo.L'ambiente di preparazione dell'elettrodo esistente è umido, mentre il litio riducente ha un'elevata reattività, che comporta la stabilizzazione e la modifica della superficie del litio riducente.Oltre alla difficoltà del processo, se il litio riducente supplementare non svolge il ruolo di prelitificazione, verrà convertito in litio morto, portando all'evoluzione del litio.

L'elettrodo positivo ottiene una "integrazione indiretta di litio" aggiungendo supplementi di litio, che è più compatibile con i processi di produzione delle batterie al litio esistenti.Aggiungendo un supplemento di litio, gli ioni di litio vengono spinti verso l'elettrodo negativo durante la carica.L'integratore di litio per elettrodo positivo ideale dovrebbe avere le caratteristiche di elevata energia specifica, stabilità e compatibilità con il sistema del materiale della batteria.

Successivo sbarco di brevetti

Come nuova tecnologia "pista da corsa" per ottenere un ulteriore aumento della densità di energia della batteria, le società di batterie di alimentazione e le società di materiali sono "ambiziose" per la tecnologia pre-litio e hanno successivamente lanciato layout di brevetto attorno alla tecnologia pre-litio.

Dal punto di vista del layout dei brevetti delle imprese interessate, varie imprese hanno esplorato la tecnologia della prelitificazione di elettrodi positivi ed elettrodi negativi.Tuttavia, dal punto di vista della fattibilità, l'industrializzazione degli integratori di litio per elettrodi positivi è meno difficile da implementare e un'ulteriore industrializzazione può essere promossa attorno a brevetti pertinenti.

Un brevetto rilasciato da Ningde Times nel 2021 includeva un metodo di sintesi per agenti di rifornimento di litio in lega di litio e silicio.La posizione di aggiunta degli agenti di rifornimento del litio copre la superficie dell'elettrodo positivo, il collettore di corrente e tra gli elettrodi positivi, il che può migliorare significativamente l'efficienza iniziale della batteria (da meno dell'80% a quasi il 100%), la durata del ciclo ed efficacemente inibire l'espansione della batteria.

Nel 2021, Guoxuan High Tech ha anche rilasciato due brevetti sull'integratore di litio per elettrodi positivi, vale a dire l'integratore di litio per elettrodi positivi di ossido di grafene e cobalto di litio e l'integratore di litio per elettrodi positivi con processo sol gel a basso costo.

Nel 2020, German Nano ha rilasciato un brevetto per il metodo di sintesi della ferrite di litio come integratore di litio per elettrodi positivi (ricco di litio).Inoltre, German Nanometer ha anche studiato il metodo di sputtering del magnetron dell'agente di supplemento di litio dell'elettrodo positivo al dispositivo di macinazione a sfera del precursore dell'elettrodo positivo e quindi calcinando il precursore per ottenere il materiale dell'elettrodo positivo.

Inizia l'industrializzazione degli integratori di litio

In termini di industrializzazione, gli integratori di litio per elettrodi positivi hanno mostrato un grande potenziale applicativo e le imprese hanno avviato la strada verso l'industrializzazione degli integratori di litio per elettrodi positivi.

Il 26 febbraio, la produzione annuale di 20000 tonnellate di progetto di agente di supplemento di litio (Fase I) della consociata tedesca di Nanometer German Chuangyu è stata ufficialmente messa in produzione a Qujing, nello Yunnan.Resta inteso che questo progetto è attualmente il primo progetto di supplemento di litio per elettrodi positivi al mondo a raggiungere la produzione di massa.German Nano ha dichiarato che in futuro accelererà il processo di costruzione della seconda fase del progetto Qujing Chuangjie Lithium Supplement con una produzione annua di 20000 tonnellate e del progetto Chengdu Chuangjie Lithium Supplement con una produzione annua di 5000 tonnellate.

Inoltre, dopo l'apertura del nuovo anno di Yanyi New Material, è stato reso noto che gli integratori di litio per elettrodi positivi LNO e LFO sviluppati in modo indipendente erano stati spediti in produzione di massa nel 2022 ed erano stati riconosciuti dai principali clienti internazionali e nazionali.La capacità della cella di apertura del prodotto era equivalente a circa 5 GWh.Yanyi Materials ha organizzato un nuovo progetto di supplemento di litio e un progetto di istituto di ricerca a Wuxi e aggiungerà circa 10000 tonnellate di capacità di supplemento di litio al completamento del progetto.

Con la graduale espansione degli elettrodi negativi a base di silicio e la domanda di integrazione di litio per accumulatori di potenza e di energia di fascia alta, la prelitificazione sta gradualmente diventando un'importante direzione di sviluppo per le batterie al litio.

Attualmente, la tecnologia di prelitificazione nel settore è ancora in fase di esplorazione, ma con la produzione in serie di integratori di litio, l'applicazione della prelitificazione è a portata di mano.Secondo le previsioni pertinenti, entro il 2025 il mercato degli integratori di litio potrebbe superare i 10 miliardi di yuan.La corsa al supplemento di litio, un nuovo segmento della pista, è già cominciata.Non si sa se i titolari continuino a guidare o se i ritardatari abbiano compiuto un sorprendente salto in alto.