2.3 Utviklingstrend for litiumionbatterieteknologi

Nov 20, 2020 Legg igjen en beskjed


https://www.jonyautoparts.com/hybrid-battery/

Litiumionbatteri består hovedsakelig av fire deler: positivt elektrodemateriale, negativt elektrodemateriale, elektrolytt ogbatteriseparator

Katodematerialene som for tiden blir brukt og utviklet for litiumbatterier inkluderer hovedsakelig litiumkobaltoksid, litiumnikkelkobaltoksid, nikkel mangankobalt ternære materialer, spinell-type litium manganoksid og olivintype litiumjernfosfat. I henhold til klassifiseringen av katodematerialer er det tre hovedveier for utvikling av litiumionbatterier: modifisert litiummanganat, ternære materialer og litiumjernfosfat. For øyeblikket er litiumkobaltoksid fremdeles hovedkraften innen små litiumbatterikatodematerialer, hovedsakelig brukt i tradisjonelle 3C-felt (datamaskin, kommunikasjon og forbrukerelektronikk); ternære materialer og litiummanganoksid brukes hovedsakelig i elektriske verktøy, elektriske sykler og elektriske kjøretøyer. I Japan og Sør-Korea er teknologien som strømbatteri relativt moden; litium jernfosfat brukes hovedsakelig i den innenlandske kraftenbatterifelt, og brukes også i basestasjon og datasenter energilagring, hjemme energilagring, solcelle lagring av vind og andre felt

Utviklingen av litiumbatteriproduktteknologi vil vise følgende trender

(1) Litiumkobaltoksid vil gradvis erstattes av ternære materialer. Ternære materialer kombinerer fordelene med litiumkobaltoksid, litiumnikkeloksid og litiummanganatmaterialer, og har en prisfordel. Selv om Tesla' s første modell Roadster brukte 18650 litiumkobaltoksidbatterier da den ble lansert, brukte den andre masseproduserte modellen, Model S, Panasonic spesialtilpassede ternære materialbatterier, nemlig nikkelkobalt aluminium ternære katodematerialbatterier. Den høye kostnaden for litiumkobaltoksidbatterier er veldig åpenbar i sammenligningen av de to modellene før og etter Tesla. Model S bruker mer enn 8000 batterier, som er mer enn 1000 mer enn Roadster, men kostnaden har falt med 30%. Foreløpig har NCM-ternære materialer for høytytende litiumbatterier blitt mye brukt i utlandet, men kinesiske selskaper har ennå ikke masseprodusert produkter.

(2) Andelen litiummanganat vil øke. Sammenlignet med katodematerialer av litiumkobaltoksid har litiummanganoksyd fordelene med rikelig med råvarer, lav pris og ikke-toksisitet. Ulempen med lagdelt litiummanganoksid LiMnO₂ brukt som et positivt elektrodemateriale for litiumionbatterier er at selv om kapasiteten er høy, er den ustabil ved høye temperaturer, og det er lett å transformere til en spinellstruktur under lading og utladning, noe som resulterer i i for mye forfall. Anvendelsen av litiummanganatmaterialer er konsentrert i forbrukerbatterimarkedet, og strømbatterier er hovedsakelig elektriske sykkelbatterier.

(3) Litiumjernfosfat har fortsatt mye rom for teknologisk forbedring. Lav temperatur ytelse og hastighet utslipp av litium jern fosfat katodematerialer kan nå nivået av litium kobolt oksid, og det er også en lovende kraftbatterimateriale for tiden. Imidlertid, på grunn av tekniske flaskehalser, er konsistensen og enhetens energitetthet av litiumjernfosfatbatterier lav. I Kina er det relativt modne energilagringssystemer for litiumjernfosfat, men den nåværende industrielle utviklingen av litiumjernfosfatmaterialer i Kina er fortsatt lavere enn nivået i utviklede land.

Innen industrien for batteribatterier med katodemateriale, vedtar batteriselskaper i Kina, Japan, Sør-Korea og USA forskjellige materielle systemer; Kinesiske selskaper bruker hovedsakelig litiumjernfosfat, og japanske og koreanske selskaper bruker hovedsakelig litiummanganoksid og ternære materialer. Det er spådd at i 2015 vil andelen ternære materialer i katodematerialene øke til 35%, andelen litiummanganat vil stige til 30%, og andelen litiumkobaltoksid vil falle til 25%.

https://www.jonyautoparts.com/hybrid-battery/