LiNiCoMnO2 (NCM622) وصف رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد
رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد LiNi₀.₆Co₀₀₂₂₂₂₂₂₂₂₂₂ (NCM622) هي مادة كاثود عالية الأداء تستخدم على نطاق واسع في بطاريات الليثيوم أيون. وهي تتألف من رقاقة ألومنيوم بسماكة 16 ميكرون مغلفة من جانب واحد بطبقة من أكسيد منجنيز النيكل والكوبالت والليثيوم بنسبة 6:2:2. يوفر هذا التكوين توازنًا بين كثافة الطاقة العالية والاستقرار الحراري والفعالية من حيث التكلفة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات في السيارات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة والإلكترونيات المحمولة.
يبلغ طول المنطقة المطلية عادةً 241 مم وعرضها 175 مم، مع وجود هامش غير مطلي بطول 12.5 مم على كل جانب لتسهيل المناولة والتجميع. وتبلغ كثافة المساحة المطلية حوالي 11 ± 0.20 مجم/سم² وسُمكها حوالي 38 ميكرون تقريبًا، مما ينتج عنه سُمك إجمالي للإلكترود يبلغ حوالي 54 ميكرون. تتألف المادة النشطة من 97.5% من NCM622، مع 1% من فلوريد البولي فينيلدين (PVDF) كمادة رابطة و1.5% من الكربون الموصل (Super P) لتعزيز التوصيل الكهربائي.
من الناحية الكهروكيميائية، يُظهر كاثود NCM622 قدرة محددة تبلغ حوالي 170 مللي أمبير/غرام عند تدويره بين 3.0 فولت و4.3 فولت مقابل Li/Li⁺ بمعدل 0.1C. تم تحقيق هذا الأداء باستخدام إلكتروليت مكون من 1.0 ميلي فلوريد الليثيوم ⁾ LiPF₆ في خليط مذيب من كربونات الإيثيلين (EC) وكربونات ثنائي الميثيل (DMC) وكربونات ميثيل الإيثيل (EMC) بنسبة حجم 1:1:1، مع إضافة 1.0% كربونات فينيلين (VC) لتحسين الثبات.
ونظرًا للطلاء أحادي الجانب، قد يظهر على القطب تجعد بعد التقويم. ولذلك، يوصى بإجراء مزيد من التقويم في منشأة المستخدم لتعزيز كثافة التعبئة والتوصيل الإلكتروني وترابط مواد القطب الكهربائي. تُعد ظروف التخزين المناسبة، مثل صندوق التفريغ أو فرن التفريغ أو صندوق القفازات، ضرورية لمنع تدهور مادة القطب الكهربائي.
بشكل عام، توفر رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد NCM622 حلاً متوازنًا جيدًا لبطاريات الليثيوم أيون، حيث تجمع بين كثافة الطاقة العالية والاستقرار الحراري الجيد والفعالية من حيث التكلفة، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات، بما في ذلك السيارات الكهربائية والإلكترونيات المحمولة.
تطبيقات رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد LiNiCoMnO2 (NCM622)
السيارات الكهربائية (EVs): يُستخدم NCM622 على نطاق واسع في بطاريات السيارات الكهربائية نظرًا لقدرته العالية وثباته، مما يساهم في إطالة نطاقات القيادة وتحسين السلامة.
أنظمة تخزين الطاقة (ESS): في التخزين الشبكي وتكامل الطاقة المتجددة، توفر الكاثودات القائمة على NCM622 أداءً ثابتًا على مدار دورات شحن وتفريغ عديدة، مما يجعلها مناسبة لحلول تخزين الطاقة طويلة الأجل.
الإلكترونيات المحمولة: تستفيد الأجهزة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية من السعة النوعية العالية والأداء المستقر لدورات البطارية NCM622، مما يؤدي إلى إطالة عمر البطارية وموثوقيتها.
تغليف رقائق الألومنيوم المغلفة من جانب واحد LiNiCoMnO2 (NCM622)
يتم تغليف منتجاتنا في علب كرتونية مخصصة بأحجام مختلفة بناءً على أبعاد المواد. يتم تعبئة العناصر الصغيرة بشكل آمن في صناديق PP، بينما يتم وضع العناصر الأكبر حجمًا في صناديق خشبية مخصصة. نضمن الالتزام الصارم بتخصيص العبوات واستخدام مواد توسيد مناسبة لتوفير الحماية المثلى أثناء النقل.
التغليف: كرتون أو صندوق خشبي أو حسب الطلب.
يرجى مراجعة تفاصيل التغليف المقدمة للرجوع إليها.
عملية التصنيع
1.طريقة الاختبار
(1)تحليل التركيب الكيميائي - يتم التحقق منه باستخدام تقنيات مثل GDMS أو XRF لضمان الامتثال لمتطلبات النقاء.
(2)اختبار الخواص الميكانيكية - يشمل اختبارات قوة الشد وقوة الخضوع والاستطالة لتقييم أداء المواد.
(3)فحص الأبعاد - يقيس السماكة والعرض والطول لضمان الالتزام بالتفاوتات المحددة.
(4)فحص جودة السطح - التحقق من وجود عيوب مثل الخدوش أو الشقوق أو الشوائب من خلال الفحص البصري والفحص بالموجات فوق الصوتية.
(5)اختبار الصلابة - يحدد صلابة المواد لتأكيد التوحيد والموثوقية الميكانيكية.
يرجى الرجوع إلى إجراءات اختبارSAM للحصول على معلومات مفصلة.
الأسئلة المتداولة حول رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد LiNiCoMnO2 (NCM622)
Q1. لماذا استخدام طلاء أحادي الجانب بدلاً من طلاء مزدوج الجانب؟
يقلل الطلاء أحادي الجانب من وزن وسمك القطب الكهربائي، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب تصميمات خفيفة الوزن أو مرنة (مثل الإلكترونيات القابلة للارتداء). كما أنه يقلل من تكاليف المواد ويبسط التصنيع، بينما يمنع الجانب غير المطلي التلامس المباشر للإلكتروليت مع الألومنيوم، مما يقلل من التآكل والتفاعلات الطفيلية عند الفولتية العالية (>4.3 فولت).
Q2. كيف يتم تطبيق الطلاء؟
يتم طلاء ملاط NCM111 (المادة النشطة، الكربون الموصّل، مادة رابطة PVDF) بشكل موحد عبر تقنيات القالب ذي الفتحة أو شفرة الطبيب، يليها التجفيف والتقويم لتحقيق الكثافة المثلى (≥3.2 جم/سم مكعب). يضمن التحكم الدقيق توحيد الطلاء (Ra <0.2 ميكرومتر) والالتصاق.
Q3. ما هي المزايا الرئيسية لهذه المادة؟
الموصلية العالية: تضمن المقاومة المنخفضة للألومنيوم (~2.65×10^-8 Ω-م) تجميع التيار بكفاءة.
المتانة الميكانيكية: قوة الشد للرقائق (>150 ميجا باسكال) تتحمل تقويم القطب الكهربائي وتجميع الخلايا.
الاستقرار الكهروكيميائي: توفر نسبة الفلز الانتقالي المتوازن لطبقة NCM111 (1:1:1) كثافة طاقة معتدلة (حوالي 160 مللي أمبير/غرام عند 0.1 درجة مئوية) مع ثبات حراري (إطلاق الأكسجين >200 درجة مئوية).
الكفاءة البينية: يقلل الطلاء المعزول من تصفيح الليثيوم وتحلل الإلكتروليت، مما يعزز عمر الدورة.
معلومات ذات صلة
1-طرق التحضير الشائعة
ينطوي تحضير كاثودات رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد من رقائق الألومنيوم المغلفة بالليثيوم (NCM622) على سلسلة من الخطوات الدقيقة لضمان الأداء الكهروكيميائي الأمثل. في البداية، يتم تصنيع المادة النشطة، مسحوق NCM622، من خلال طريقة الترسيب المشترك، حيث يتم ترسيب أملاح النيكل والكوبالت والمنجنيز في بيئة محكومة لتشكيل سلائف موحدة. ثم يتم تكليس هذه السليفة بعد ذلك في درجات حرارة عالية لتحقيق بنية الأكسيد الطبقي المطلوب.
وبمجرد تحضير المادة النشطة، يتم خلطها مع إضافات موصلة مثل الكربون الفائق P ومادة رابطة مثل فلوريد البولي فينيلدين (PVDF) في مذيب مثل N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) لتشكيل ملاط متجانس. نسبة الوزن النموذجية لهذا الخليط هي 8:1:1:1 للمادة الفعالة والعامل الموصّل والمادة الموصلة على التوالي. يتم بعد ذلك طلاء هذا الملاط بشكل موحد على جانب واحد من مجمع تيار رقائق الألومنيوم باستخدام تقنيات مثل طلاء شفرة الطبيب. يتم تجفيف الرقاقة المغلفة بعد ذلك في درجات حرارة مرتفعة لإزالة المذيب ثم يتم تقويمها لتعزيز كثافة القطب والالتصاق. يُظهر القطب النهائي سعة محددة تبلغ حوالي 170 مللي أمبير/غرام عند تدويره بين 3.0 فولت و4.3 فولت مقابل Li/Li⁺ بمعدل 0.1C.
تضمن عملية التحضير الدقيقة هذه أن كاثودات رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد NCM622 تمتلك الخصائص الهيكلية والكهروكيميائية اللازمة لبطاريات الليثيوم أيون عالية الأداء المستخدمة في مختلف التطبيقات، بما في ذلك السيارات الكهربائية والإلكترونيات المحمولة.
