四川天力鋰能申請(qǐng)一種磷酸鐵鋰電極材料的制備工藝專(zhuān)利，提高充放電容量

2024 年 12 月 17 日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，四川天力鋰能有限公司申請(qǐng)一項(xiàng)名為“一種磷酸鐵鋰電極材料的制備工藝”的專(zhuān)利，公開(kāi)號(hào) CN 119118088 A，申請(qǐng)日期為 2024 年 9 月 專(zhuān)利摘要顯示，本發(fā)明屬于磷酸鐵鋰技術(shù)領(lǐng)域，且公開(kāi)了一種磷酸鐵鋰電極材料的制備工藝，本發(fā)明利用聚乙二醇和二酰氯中間體化學(xué)酯化聚合反應(yīng)，得到聚乙二醇共聚物模版劑以硝酸鐵，氫氧化鋰和磷酸二氫銨作為磷酸鐵鋰的前驅(qū)體，鐵離子與氫氧化鋰和磷酸根負(fù)離子，在聚乙二醇共聚物模版劑的分子鏈上發(fā)生自組裝，生成高分散性的磷酸鐵鋰前驅(qū)體，經(jīng)過(guò)高溫煅燒，生成分散性好，高比表面積的碳包覆的磷酸鐵鋰。

快訊

鈦產(chǎn)業(yè)科普文章第五期：加工鍛造設(shè)備介紹

具有切割精度高、速度快、切口質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn) 等離子切割機(jī)：通過(guò)高溫等離子弧將鈦板熔化并吹走，實(shí)現(xiàn)切割切割速度快，適用于較厚的鈦板切割，但切口質(zhì)量相對(duì)激光切割稍差 線(xiàn)切割機(jī)床：利用鉬絲或銅絲作為電極，通過(guò)脈沖放電產(chǎn)生的高溫熔化或汽化鈦板材料，實(shí)現(xiàn)切割 水刀切割機(jī)：將高壓水通過(guò)細(xì)小的噴嘴噴射出高速水流，加入磨料后形成高速磨料射流，對(duì)鈦板進(jìn)行切割 表面處理設(shè)備 酸洗設(shè)備：通過(guò)酸液去除鈦板表面的氧化皮、油污等雜質(zhì)，提高鈦板的表面質(zhì)量和耐腐蝕性。

日評(píng)

[負(fù)極材料]：杉杉硅負(fù)極最新研究進(jìn)展

破解硅碳負(fù)極的膨脹難題，硅材料在充放電過(guò)程中體積膨脹高達(dá)300%，易導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)崩塌使電池循環(huán)壽命驟降，提升硅含量可顯著增加能量密度，但膨脹失控又會(huì)使循環(huán)壽命驟降，這便是硅碳負(fù)極材料最大的技術(shù)痛點(diǎn)之一，針對(duì)硅材料膨脹難題，杉杉通過(guò)創(chuàng)新性的氣相納米化技術(shù)，將硅顆粒尺寸縮小至納米級(jí)，并結(jié)合流態(tài)化碳包覆工藝在硅表面構(gòu)建導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)與緩沖層，這一技術(shù)組合有效抑制膨脹同時(shí)提升了鋰離子傳輸效率 目前，杉杉自主開(kāi)發(fā)的高容量高首效硅碳負(fù)極已在頭部動(dòng)力電池企業(yè)實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用，其產(chǎn)品在循環(huán)性能與能量密度平衡上表現(xiàn)突出，已成功導(dǎo)入頭部動(dòng)力電池企業(yè)，并在消費(fèi)電子企業(yè)的評(píng)測(cè)中取得領(lǐng)先。

行業(yè)資訊

【新型負(fù)極材料】美Coreshell推出60Ah硅基負(fù)極電池

技術(shù)方面，Coreshell使用韓國(guó)Top Materials設(shè)備，從5Ah原型電池迅速擴(kuò)展到60Ah汽車(chē)電池，成本較石墨基電池降低25%，原材料全部來(lái)自美國(guó)和歐盟 據(jù)了解，Coreshell的核心業(yè)務(wù)是研發(fā)并生產(chǎn)能夠顯著提升電池壽命和容量的納米涂層這種獨(dú)特的涂層可以附著在電池的電極上，有效保護(hù)電池免受導(dǎo)致容量下降的化學(xué)反應(yīng)影響通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，Coreshell旨在解決鋰離子電池“電極表面不穩(wěn)定”的問(wèn)題，這是導(dǎo)致電池在充放電循環(huán)中損失能量的直接原因。

行業(yè)資訊

鋰離子電池析鋰現(xiàn)象

常見(jiàn)正極材料100%嵌鋰的電位都在3V以上，幾乎無(wú)法達(dá)到0V，因此即使遠(yuǎn)超正極材料承受極限的大倍率放電，也只是會(huì)無(wú)限增加電芯的極化程度，而不會(huì)像負(fù)極一樣造成析鋰也就是說(shuō)正極材料在嵌入最大量的鋰離子時(shí)，電極電壓依舊保持在較高的水平，盡管電極周?chē)囯x子梯度會(huì)對(duì)電極電壓有一定影響，但也不會(huì)使得電極電壓降低到-3.04 V以下【對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)氫電極電位(SHE)】所以不滿(mǎn)足鋰離子還原為鋰金屬的熱力學(xué)條件，即正極不會(huì)發(fā)生析鋰。

產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)

德方納米：分散劑有助于提高鋰離子電池生產(chǎn)效率

9月26日，德方納米披露投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表顯示，公司的補(bǔ)鋰劑是一款正極補(bǔ)鋰材料，可應(yīng)用于各種體系的鋰離子電池正極材料，能提高各類(lèi)鋰離子電池的循環(huán)性能、日歷壽命和能量密度，并能有效提升電芯能效，改善低溫性能，提高快充性能，降低電池自放電 另外，公司的分散劑作為一款高性能輔助材料，能使正極材料顆粒更穩(wěn)定獨(dú)立，有助于制備高固含鋰離子電池電極漿料，可以提高極片制造的生產(chǎn)效率 此外，公司已審議通過(guò)了開(kāi)展商品期貨套期保值業(yè)務(wù)的議案。

產(chǎn)業(yè)資訊

【新型負(fù)極材料】美國(guó)公司推出硅負(fù)極新材料，讓電池組續(xù)航里程超1000公里

然而，硅基材料在實(shí)際應(yīng)用中面臨三大主要挑戰(zhàn)：第一，硅是半導(dǎo)體，電導(dǎo)率較低第二，充放電過(guò)程中，硅的體積膨脹系數(shù)大（~300%），存在安全隱患第三，體積膨脹導(dǎo)致電極材料表面的鈍化層不穩(wěn)定，循環(huán)性能差 這些問(wèn)題限制了硅基材料在鋰電池中的應(yīng)用因此，目前商業(yè)領(lǐng)域主要是在石墨中添加少量硅，制成復(fù)合負(fù)極材料，以提升鋰電池的比能量 近期，總部位于美國(guó)密歇根州的新能源材料公司 Paraclete Energy 宣布，推出一種名為 SILO Silicon? 的革命性硅負(fù)極材料，有望改變鋰離子電池市場(chǎng)，尤其是電動(dòng)汽車(chē)電池領(lǐng)域。

行業(yè)資訊

向著“更高端”進(jìn)發(fā)——國(guó)產(chǎn)氟材料大有可為

市場(chǎng)前景還是十分樂(lè)觀三明學(xué)院教授肖旺釧也表示，含氟功能助劑應(yīng)用于流平劑，可以使產(chǎn)品流平度更好，光澤度更高 在新能源領(lǐng)域，山東重山光電材料股份有限公司總經(jīng)理方治文和浙江省化工研究院有限公司高級(jí)工程師李靜都提到，“穩(wěn)定性和安全性”使含氟材料備受追捧氟化碳可作為電池正極材料，具有比能量高、自放電率低、更安全更環(huán)保等優(yōu)勢(shì)；含氟添加劑的使用可有效提高電解液的低溫性能、耐氧化性能、阻燃性能和對(duì)電極的潤(rùn)濕性，隨著鋰電池市場(chǎng)的不斷發(fā)展和壯大，相關(guān)氟材料都具有廣闊的應(yīng)用空間。

行業(yè)快訊

鋰離子電池循環(huán)壽命影響因素及預(yù)測(cè)

李艷等研究了18650型號(hào)的鈷酸鋰電池在不同放電倍率下的循環(huán)性能，發(fā)現(xiàn)以0.5C，1C和2C放電倍率循環(huán)300周后的容量損失率分別為10.5%，14.2%和18.8%，并通過(guò)分析得出：正極材料結(jié)構(gòu)的改變和負(fù)極表面膜增厚會(huì)導(dǎo)致鋰離子數(shù)量的減少及擴(kuò)散通道阻塞，從而引起電池容量衰減 K.Maher等將鈷酸鋰電池的充電截止電壓從4.2V升到4.9V，通過(guò)測(cè)試充電后的電極不同 SOC的熵變曲線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)電極材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。

產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)

鋰電回收基礎(chǔ)知識(shí)：鋰電回收深度處理

電池回收的深度處理是在預(yù)處理放電、拆解、破碎、分離后，將電極材料溶解浸出，使其中的金屬及化合物以離子形式進(jìn)入到浸出溶劑中，再分別進(jìn)行對(duì)應(yīng)金屬的分離回收； 主要可分為浸出和提取兩個(gè)階段 1） 浸出 浸出是廢電池回收濕法工藝中的關(guān)鍵步驟，主要是將預(yù)處理后的正極活性物質(zhì)中的金屬元素轉(zhuǎn)化為溶液中的離子，便于后續(xù)分離回收工序，常用的酸包括無(wú)機(jī)酸（HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4 等）、有機(jī)酸（草酸、檸檬酸、蘋(píng)果酸等）。

產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)

全釩液流電池雙極板

雙極板作為全釩液流電池體系中的關(guān)鍵部件，主要作用是對(duì)電池充放電過(guò)程中產(chǎn)生的電流進(jìn)行收集與傳導(dǎo)，為膜、電極提供有效的機(jī)械支撐，將多個(gè)單電池連接起來(lái)，防止正負(fù)極電解液的互混和電極的直接接觸，對(duì)電堆能量效率有顯著影響因此，理想的雙極板材料通常需要具備良好的導(dǎo)電性、電化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度等 雙極板材料按照材料的組成，主要分為三種類(lèi)型：金屬雙極板、石墨雙極板和碳塑復(fù)合雙極板近年來(lái)，在雙極板原有的平板結(jié)構(gòu)中引入流道，或者直接采用含有流道結(jié)構(gòu)的模具制備成型的雙極板，通過(guò)改善電解液的流動(dòng)特性，減小液相傳質(zhì)損失，進(jìn)而提升電池性能，也陸續(xù)開(kāi)發(fā)了電極-雙極板一體化結(jié)構(gòu)等諸多新型雙極板設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作。

產(chǎn)品知識(shí)

全釩液流電池

離子交換膜用于阻隔正負(fù)極電解液，選擇性通過(guò)符合條件的粒子，既使得電路形成閉合，又阻礙了電解液間不同價(jià)態(tài)釩離子因交叉污染引起的自放電現(xiàn)象；電極是電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所；雙極板表面刻印有流道從而降低系統(tǒng)內(nèi)電解液流動(dòng)的壓力損失，降低泵功 電解液是釩電池材料成本的主要來(lái)源，占比35%工業(yè)領(lǐng)域多使用硫酸和V2O5（五氧化二釩）作為釩電解液的原料，其技術(shù)路線(xiàn)是一種是基于電化學(xué)溶解的方式，在電解池的陰極將V2O5粉末溶于一定濃度的硫酸，電解池陽(yáng)極電解液僅使用于陰極等濃度的硫酸，最終可得到四種不同價(jià)態(tài)的釩離子硫酸溶液。

產(chǎn)品知識(shí)

鋰電回收基礎(chǔ)知識(shí)：鋰電回收預(yù)處理（放電、拆解、分選）

因此去除有機(jī)粘結(jié)劑是機(jī)械 破碎前的必要步驟，首先通過(guò)熱處理法將放電、拆解后的電極廢料高溫煅燒去除隔膜、 粘結(jié)劑和碳材料等，再通過(guò)一系列機(jī)械處理（如粉碎、篩分等）實(shí)現(xiàn)活性材料和集流體的分離干法回收操作工藝簡(jiǎn)單，在高溫條件下反應(yīng)迅速，適合用于處理大量或者結(jié)構(gòu) 比較復(fù)雜的電池；但高能耗且容易造成大氣污染，前期設(shè)備投資也較高

產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)

Mysteel：2024年1-2月鋰電池回收項(xiàng)目匯總

梯次利用及拆解回收廢舊鋰離子電池 30000 噸/年，可得到梯次利用磷酸鐵鋰電池單體 949t/a、電極粉10730.7193t/a (其中磷酸鐵鋰電極粉 4736.1323t/a、鎳鈷錳酸鋰電極粉 3192.7026t/a、錳酸鋰電極粉 1400.9608t/a、鈷酸鋰電極粉 1400.9236t/a)、銅粉 2503.587t/a、鋁粉 2359.751t/a 項(xiàng)目進(jìn)展：2024年1月環(huán)評(píng)受理 ⑤重慶遠(yuǎn)達(dá)催化劑綜合利用有限公司 項(xiàng)目名稱(chēng)：動(dòng)力電池回收及再生利用項(xiàng)目 建設(shè)地點(diǎn)：重慶市潼南區(qū)梓街道辦事處創(chuàng)新大道 項(xiàng)目概況：動(dòng)力電池回收及再生利用生產(chǎn)線(xiàn)、正極材料修復(fù)產(chǎn)線(xiàn)1000噸/年，主要設(shè)備包含:鋰電池自動(dòng)上料系統(tǒng)、放電設(shè)備、切殼設(shè)備、反卷繞設(shè)備、破碎設(shè)備、混合設(shè)備、材料修復(fù)設(shè)備等。

頭條

固態(tài)鋰離子電池基礎(chǔ)知識(shí)

目前商業(yè)化的室溫固態(tài)電池只有全固態(tài)薄膜電池，但由于其較小的放電容量，難以適用于大型電子元器件一些公司正努力從事于全固態(tài)鋰電池的研發(fā)，包括豐田、Solid Energy、Infinite Power Solution、Front Edge Technology Inc等 圖1固態(tài)電池未來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景 2全固態(tài)鋰電池概述 2.1全固態(tài)鋰電池工作原理 全固態(tài)鋰電池工作原理示意圖如圖 2所示，電極材料分布在固態(tài)電解質(zhì)兩側(cè)，各組分之間形成固固接觸界面]。

產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)

鋰離子電池液態(tài)有機(jī)電解液的研究進(jìn)展

1 液態(tài)有機(jī)電解液的基本理論和性質(zhì) 1.1 電解液的組成和功能 在鋰離子電池中，電解液主要由兩部分組成：一部分是有機(jī)溶劑，另一部分是鋰鹽有機(jī)溶劑主要是碳酸酯類(lèi)溶劑，如碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等，而鋰鹽主要是含鋰的離子導(dǎo)體，如六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、硫酸鋰等電解液在鋰離子電池中扮演著關(guān)鍵的角色，其主要功能包括提供鋰離子的傳輸媒介，使得鋰離子可以在充放電過(guò)程中在正負(fù)極之間遷移；電極材料形成穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)界面，保護(hù)電極材料，防止其進(jìn)一步反應(yīng)；決定電池的電壓窗口，從而影響電池的能量密度。

產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)

模擬鋰離子電池

這樣就可以研究諸如內(nèi)部短路等不良影響，由于內(nèi)部短 路產(chǎn)生的熱點(diǎn)可能是熱失控的原因 圖是一個(gè)圓柱形被動(dòng)空氣冷卻電池的熱模型電池放電時(shí)產(chǎn)生的熱量通過(guò)對(duì)流和輻射的方式釋放到周?chē)h(huán)境中，其結(jié)果是電池中心部位的溫度通常較高當(dāng)電池以較高的倍率放電時(shí)，電池中心與靠外區(qū)域之間的溫度差增加，由于高溫會(huì)加速老化過(guò)程，因此，靠近電池中心部位的電極材料比靠外區(qū)域電極材料老化的更快。

產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)

改性樹(shù)脂炭的石墨化及應(yīng)用進(jìn)展

Dong等將5wt%～10wt%Ni(NO3)2·6H2O催化劑添加到質(zhì)量比為3.72∶1的聚乙烯吡咯烷酮和酚醛樹(shù)脂組成的混合炭前驅(qū)體中，經(jīng)靜電紡絲、固化和1000°C炭化4h，獲得的炭化樣品在高石墨化度和高比表面積共同作用下，作為電極材料在0.7A·g?1電流密度下，達(dá)到了303F·g?1的高比容量和不同放電電流下好的容量保持率。

產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)

鋰離子電芯基本知識(shí)和工藝

1.電池結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) 1.1充放電示意圖 1.2正極材料 1.3負(fù)極材料介紹 1.4正極片結(jié)構(gòu) 1.5鋁塑膜/隔離膜 2.電極材料制作 2.1攪拌工序 2.2涂抹工序 涂布控制點(diǎn)： 1.涂布重量（面密度） 2.涂布尺寸 3.失重（干燥程度） 4.外觀 間隙涂布 2.3輥壓工序 3.電芯組裝 3.1焊接工序 控制要點(diǎn): 1.焊接強(qiáng)度； 2.極耳上下位置； 3.極耳左右位置； 3.2頂封/側(cè)封工序 控制要點(diǎn): 1.封印厚度； 2.封印強(qiáng)度； 3.3注液工序 控制要點(diǎn): 重量。

產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)

三元電池材料應(yīng)用技術(shù)

分析： 鎳含量高 材料整體活性高 析氧溫度 體系匹配性.使用條件 對(duì)策： 材料選擇：如111，具有最為穩(wěn)定的層狀結(jié)構(gòu) 方案設(shè)計(jì)：摻雜錳 電池設(shè)計(jì)：面密度，隔膜選擇（陶瓷隔膜） 使用條件：限制電壓 2.4三元材料的不足 (1)由于陽(yáng)離子混排效應(yīng)以及材料表面微結(jié)構(gòu)在首次充電過(guò)程中的變化，造成NMC的首次充放電效率不高，首效一般都小于90%； (2)三元材料電芯產(chǎn)氣較嚴(yán)重，高溫存儲(chǔ)和循環(huán)性還有待提高； (3)鋰離子擴(kuò)散系數(shù)和電子電導(dǎo)率低，使得材料的倍率性能不是很理想； (4)三元材料是一次顆粒團(tuán)聚而成的二次球形顆粒，由于二次顆粒在較高壓實(shí)下會(huì)破碎，從而限制了三元材料電極的壓實(shí)，這也就限制了電芯能量密度的進(jìn)一步提升。

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