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如何抉擇:磷酸鐵鋰 or 三元鋰電?

閱讀:566      發(fā)布時間:2022-10-21
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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?yàn)槠湔龢O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(guān)于三元鋰和磷酸鐵鋰的市場占位拉鋸戰(zhàn)最近愈發(fā)激烈。近日,中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,我國市場2月份動力電池產(chǎn)量為31.8GWh,同比增長236.2%。其中,三元鋰電產(chǎn)量11.6GWh,占總產(chǎn)量36.6%,同比增長127.2%,磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量20.1GWh,占總產(chǎn)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(chǎn)量和裝車量,已經(jīng)連續(xù)8個月超過三元鋰電,而且以目前的趨勢來看,仍將持續(xù)下去。

市場的拉鋸一方面取決于它們不同的技術(shù)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(diǎn)是無法把控的。因此,作為鋰電池材料的生產(chǎn)者,只有在技術(shù)和材料性能上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破,才能在市場享有一份蛋糕。性能優(yōu)異的檢測和表征手段是技術(shù)革新的。









電池材料的BET比表面積



比表面積分析儀在鋰電池行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用需求,主要應(yīng)用于正極材料、負(fù)極材料和三元前驅(qū)體等材料的比表面積檢測。比表面和粒度以及振實(shí)密度等參數(shù)已經(jīng)成為鋰電材料的出廠指標(biāo)。那么比表面的參數(shù)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(jié)構(gòu)發(fā)生改變,小顆粒石墨粉中菱形晶數(shù)量相對較多,而菱方結(jié)構(gòu)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(dāng)比表面積過大,需要的包覆材料越多,導(dǎo)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(zhǔn)確的對鋰電池各種原材料進(jìn)行比表面積測試,在一定程度上有助于預(yù)判后續(xù)產(chǎn)品的性能,也可以根據(jù)比表面積去調(diào)整工藝參數(shù),進(jìn)而可能達(dá)到技術(shù)的提升。

然而,在低比表面積材料表征中,如何快速獲得準(zhǔn)確且穩(wěn)定的檢測結(jié)果一直以來是業(yè)界的一大難題。



Nova 800 比表面分析儀


安東帕新推出的比表面分析儀NOVA800可以幫助您快速獲取穩(wěn)定的比表面積。我們從同一供應(yīng)商,選取了新鮮的三個三元材料和三個磷酸鐵鋰,并在第一時間進(jìn)行了表征。

同一個廠家的不同批次的NCM 或者LFP還是有一些差異的。我們從真密度結(jié)果方面也可以間接看到這些差異。這取決于加工工藝和對每一步工藝的控制。





關(guān)于樣品封存的建議


這里要提醒大家,鋰電相關(guān)材料在送檢過程中,應(yīng)采用鋁塑進(jìn)行真空密封,啟封后應(yīng)存放于干燥皿中進(jìn)行保存,然后在最短的時間內(nèi)完成測試。因?yàn)椴牧蠈諝饫锏乃直容^敏感,尤其是正極材料,水份會導(dǎo)致材料比表面積發(fā)生一定變化。舉個例子:在安東帕實(shí)驗(yàn)室以及相關(guān)鋰電客戶反饋中,我們發(fā)現(xiàn)有材料開封后,常規(guī)存放于大氣環(huán)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(fù)測的樣品,從NOVA800分析站取下后,應(yīng)該采用封口膜仔細(xì)密封好。另外,長時間留存的內(nèi)部樣品在二次測試時候,應(yīng)該留意樣品保存環(huán)境是否合適,以免產(chǎn)生數(shù)據(jù)前后對不上的困擾。因此,工廠對原材料存儲環(huán)境的相對濕度進(jìn)行控制和監(jiān)測也是十分必要的。





關(guān)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(jī)模式伴隨硬件和軟件的升級,最終為我們呈現(xiàn)了高穩(wěn)定、高質(zhì)量、高效的測試結(jié)果。那么,大家在自家實(shí)驗(yàn)室如何做出準(zhǔn)確而穩(wěn)定的數(shù)據(jù)呢?這里有八點(diǎn)建議:

  1. 來料應(yīng)該盡快測試

  2. 待測樣品應(yīng)該密封放置于干燥皿中保存

  3. 平行測試時候應(yīng)該盡可能保證每個取樣量盡可能相同

  4. 復(fù)測時候需要保證球形管位置*恢復(fù)室溫

  5. 每次測試液氮的液位盡可能保持基本一致。數(shù)字化的原則就是前后液氮液位高度相差不超過5厘米

  6. 實(shí)驗(yàn)室濕度較大時候,應(yīng)該勤觀察液氮,是否因?yàn)樗睦淠M(jìn)入而變得渾濁,導(dǎo)致液氮十分不純。如此,應(yīng)該及時廢棄并采用新鮮液氮

  7. 測試時候一定要加填充棒

  8. 加樣量按照具體樣品進(jìn)行適當(dāng)控制




充滿期待的新能源市場


在穩(wěn)定性和效率得到滿足之后,市場也希望使用的檢測設(shè)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(jié)束只需要一鍵啟動。簡約而不簡單,這充分滿足了工業(yè)市場對檢測設(shè)備的期望和需求,尤其是當(dāng)下發(fā)展勢頭兇猛的鋰電市場。

根據(jù)3/17生意社的最新調(diào)研,整個市場上,LFP依然偏強(qiáng)勢運(yùn)行,鎳價也依然處于高位。那么,身處鋰電行業(yè)的你,認(rèn)為未來是三元還是磷酸鐵鋰呢?小編認(rèn)為二者技術(shù)不同,優(yōu)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(jù)市場需求來尋求技術(shù)上的升級和突破。在碳中和大環(huán)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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