2.3 Liitium-ioonaku tehnoloogia arengutrend

Nov 20, 2020 Jäta sõnum


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

 

Liitium-ioonaku koosneb peamiselt neljast osast: positiivne elektroodimaterjal, negatiivne elektroodimaterjal, elektrolüütide ja elektrolüütideAku Eraldaja

 

Praegu liitiumakude jaoks kasutatavad ja väljatöötatud katoodmaterjalid hõlmavad peamiselt liitiumkoobaltoksiidi, liitiumnikli koobaltioksiidi, nikkelmangaankoobalti koobalti tissimaterjale, spineli tüüpi liitiummangaanoksiidi ja oliviinitüüpi liitiumraudfosfaati. Vastavalt katoodmaterjalide klassifikatsioonile on liitiumioonakude väljatöötamiseks kolm peamist teed: modifitseeritud liitiummanganaat, kolmekomponentsed materjalid ja liitiumraudfosfaat. Praegu on liitiumkoobaltoksiid endiselt väikeliitiumaku katoodmaterjalide peamine jõud, mida kasutatakse peamiselt traditsioonilistes 3C (arvuti-, side- ja tarbeenergia-e-lektronic) valdkondades; kolmekomponentseid materjale ja liitiummangaanoksiidi kasutatakse peamiselt elektritööriistades, elektrijalgratastes ja elektrisõidukites Jaapanis ja Lõuna-Koreas, selle tehnoloogia akuna on suhteliselt küps; liitiumraudfosfaati kasutatakse peamiselt olmeenergiaAkukasutatakse ka tugijaamas ja andmekeskuse energia salvestamises, koduenergia salvestamises, tuule fotogalvaanilises energia salvestamises ja muudes

Liitiumaku tootetehnoloogia arendamine näitab järgmisi suundumusi:

(1) Liitiumkoobaltoksiid asendatakse järk-järgult kolmekomponentsete materjalidega. Kolmikmaterjalid ühendavad liitiumkoobaltioksiidi, liitiumnikoksiidi ja liitiummangaani materjalide eelised ning neil on hinnaeelis. Kuigi Tesla esimene mudel Roadster kasutada 18650 liitium koobaltoksiidi patareid, kui see käivitati, selle teine masstoodanguna mudel, Mudel S, kasutatakse Panasonic kohandatud kolmekomponentset materjali patareid, nimelt nikkel koobalt alumiiniumist kolmekomponentne katood materjali patareid . Liitiumkoobaltoksiidi patareide kõrge hind on väga ilmne kahe mudeli võrdlemisel enne ja pärast Teslat. Mudel S kasutab rohkem kui 8000 patareid, mis on rohkem kui 1000 rohkem kui Roadster, kuid maksumus on langenud 30%. Praegu on NCM kolmekomponentseid materjale suure jõudlusega liitiumakude jaoks välismaal laialdaselt kasutatud, kuid Hiina ettevõtetel ei ole veel masstoodanguna toodetud tooteid.

 

 

(2) Liitiummangaani osakaal suureneb. Liitium-koobaltioksiidi katoodmaterjalidega võrreldes on liitiummangaanoksiidil rikkaliku tooraine eelised, madal hind ja mittetoksilisus. Liitiummangaanoksiidi LiMnO - puuduseks on liitiumioonakude positiivse elektroodimaterjali na kasutamine see, et kuigi maht on kõrge, on see kõrgetel temperatuuridel ebastabiilne ning laadimisel ja tühjendamisel on lihtne muutuda spineli struktuuriks, mille tulemuseks on liigne võimsuse lagunemine. Liitiummangaanmaterjalide kasutamine on koondunud tarbijate akuturule ja akuakud on peamiselt elektrilised jalgrattapatareid.

 

 

(3) Liitiumraudfosfaatil on tehnoloogiliseks arenguks veel palju ruumi. Liitium-raudfosfaadi katoodmaterjalide madal temperatuur ja voolukiirus võivad ulatuda liitiumkoobaltioksiidi tasemeni ning see on ka paljutõotav võimsusAkumaterjali. Tehniliste kitsaskohtade tõttu on liitiumraudfosfaatakude konsistents ja ühiku energiatihedus siiski väike. Hiinas on suhteliselt küpsed liitiumraudfosfaadi energia salvestussüsteemid, kuid liitiumraudfosfaadi materjalide praegune tööstuslik areng Hiinas on endiselt madalam arenenud riikide tasemest.

 

 

Valdkonnas võimsus aku katood materjali tööstus, elektri aku ettevõtted Hiinas, Jaapanis, Lõuna-Koreas ja Ameerika Ühendriikides vastu erinevaid materjalisüsteeme; Hiina ettevõtted kasutavad peamiselt liitiumraudfosfaati ning Jaapani ja Korea ettevõtted kasutavad peamiselt liitiummangaanoksiidi ja kolmekomponentsi materjale. Prognoositakse, et 2015.

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