在動力電池界,三元鋰和磷酸鐵鋰是常用的兩種鋰離子電池。三元鋰電池因為其正極材料中的鎳鈷鋁或鎳鈷錳而得名“三元”,簡稱 NCA或者NCM;而磷酸鐵鋰電池的正極材料為磷酸鐵鋰,簡稱LFP。
關于三元鋰和磷酸鐵鋰的市場占位拉鋸戰最近愈發激烈。近日,中國汽車動力電池產業創新聯盟發布的最新數據顯示,我國市場2月份動力電池產量為31.8GWh,同比增長236.2%。其中,三元鋰電產量11.6GWh,占總產量36.6%,同比增長127.2%,磷酸鐵鋰電池產量20.1GWh,占總產量63.1%,同比增長364.1%。裝車量方面,2月三元鋰電裝車5.8GWh,同比上升75.6%,磷酸鐵鋰電池裝車7.8GWh,同比上升247.3%。截至目前,磷酸鐵鋰的產量和裝車量,已經連續8個月超過三元鋰電,而且以目前的趨勢來看,仍將持續下去。
市場的拉鋸一方面取決于它們不同的技術差異;另一方面取決于資本市場對“鎳鈷錳”金屬價格的操控,這一點是無法把控的。因此,作為鋰電池材料的生產者,只有在技術和材料性能上實現質的突破,才能在市場享有一份蛋糕。性能優異的檢測和表征手段是技術革新的。
比表面積分析儀在鋰電池行業有著廣泛的應用需求,主要應用于正極材料、負極材料和三元前驅體等材料的比表面積檢測。比表面和粒度以及振實密度等參數已經成為鋰電材料的出廠指標。那么比表面的參數是如何影響鋰電材料性能呢?比如,比表面積過大的石墨粉在粉碎過程中更易于使其晶型結構發生改變,小顆粒石墨粉中菱形晶數量相對較多,而菱方結構的石墨具有較小的儲鋰容量,使電池的充放電容量有所降低。
另外,當比表面積過大,需要的包覆材料越多,導致電極材料的堆積密度減小而體積能量密度下降。因此,如果能準確的對鋰電池各種原材料進行比表面積測試,在一定程度上有助于預判后續產品的性能,也可以根據比表面積去調整工藝參數,進而可能達到技術的提升。
然而,在低比表面積材料表征中,如何快速獲得準確且穩定的檢測結果一直以來是業界的一大難題。
Nova 800 比表面分析儀
關于樣品封存的建議
這里要提醒大家,鋰電相關材料在送檢過程中,應采用鋁塑進行真空密封,啟封后應存放于干燥皿中進行保存,然后在最短的時間內完成測試。因為材料對空氣里的水分比較敏感,尤其是正極材料,水份會導致材料比表面積發生一定變化。舉個例子:在安東帕實驗室以及相關鋰電客戶反饋中,我們發現有材料開封后,常規存放于大氣環境1個月后,比表從0.6㎡/g下降至0.4㎡/g。比表損失接近33%。因此,對于測完可能需要復測的樣品,從NOVA800分析站取下后,應該采用封口膜仔細密封好。另外,長時間留存的內部樣品在二次測試時候,應該留意樣品保存環境是否合適,以免產生數據前后對不上的困擾。因此,工廠對原材料存儲環境的相對濕度進行控制和監測也是十分必要的。
關于鋰電材料測試的建議
安東帕NOVA800具備4個脫氣站和4個分析站。這種4+4一體機模式伴隨硬件和軟件的升級,最終為我們呈現了高穩定、高質量、高效的測試結果。那么,大家在自家實驗室如何做出準確而穩定的數據呢?這里有八點建議:
來料應該盡快測試
待測樣品應該密封放置于干燥皿中保存
平行測試時候應該盡可能保證每個取樣量盡可能相同
復測時候需要保證球形管位置*恢復室溫
每次測試液氮的液位盡可能保持基本一致。數字化的原則就是前后液氮液位高度相差不超過5厘米
實驗室濕度較大時候,應該勤觀察液氮,是否因為水的冷凝進入而變得渾濁,導致液氮十分不純。如此,應該及時廢棄并采用新鮮液氮
測試時候一定要加填充棒
加樣量按照具體樣品進行適當控制
充滿期待的新能源市場
在穩定性和效率得到滿足之后,市場也希望使用的檢測設備操作越簡單越好。安東帕NOVA 800操作軟件全新升級,從開始分析到結束只需要一鍵啟動。簡約而不簡單,這充分滿足了工業市場對檢測設備的期望和需求,尤其是當下發展勢頭兇猛的鋰電市場。
根據3/17生意社的最新調研,整個市場上,LFP依然偏強勢運行,鎳價也依然處于高位。那么,身處鋰電行業的你,認為未來是三元還是磷酸鐵鋰呢?小編認為二者技術不同,優勢不同,有需求就有市場,且多元化的市場更有活力。畢竟沒有一種電池是W美的。不管是哪一種鋰電池,都需要不斷根據市場需求來尋求技術上的升級和突破。在碳中和大環境下,未來5年新能源的市場依然是值得q世界期待的。
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