LiNiCoMnO2 (NCM811) وصف رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد
LiNiCoMnO2 (NCM811) رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد هي مادة كاثود عالية الأداء تستخدم على نطاق واسع في بطاريات الليثيوم أيون، وهي معروفة بكثافة الطاقة الفائقة والاستقرار الكهروكيميائي. تتألف المادة النشطة من أكسيد الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز بنسبة مولارية 8:1:1، مما يزيد بشكل كبير من محتوى النيكل مقارنةً بتركيبات NCM الأخرى. وتعزز نسبة النيكل الأعلى هذه من السعة النوعية، التي تتراوح عادةً بين 190 و200 مللي أمبير/غرام، من خلال توفير المزيد من أيونات الليثيوم المتاحة للإقحام وإزالة التكثيف أثناء دورات الشحن والتفريغ. تعمل الركيزة المصنوعة من رقائق الألومنيوم، التي يتراوح سمكها عادةً بين 15 و20 ميكرون تقريبًا، كمجمّع للتيار وتدعم المادة النشطة المغلفة على جانب واحد، مع تحسين سمك الطلاء لتحقيق التوازن بين إنتاج الطاقة والمتانة الميكانيكية.
من الناحية الهيكلية، يتميز NCM811 بترتيب بلوري متعدد الطبقات يسهل نقل أيونات الليثيوم بكفاءة، مما يساهم في تحقيق قدرة عالية على المعدل واستقرار ممتاز للدورة. تُظهر المادة ثباتاً حرارياً جيداً، وهو أمر بالغ الأهمية للسلامة في التطبيقات عالية الطاقة مثل السيارات الكهربائية والتخزين على نطاق واسع. غالبًا ما تشتمل تركيبة الكاثود على إضافات موصلة مثل أسود الكربون ومواد رابطة بوليمرية مثل PVDF لتحسين التوصيل الكهربائي والتماسك الميكانيكي لطبقة القطب الكهربائي.
على الرغم من التحديات التي تفرضها زيادة محتوى النيكل، مثل عدم الاستقرار الحراري المحتمل وتلاشي القدرة على التخزين، إلا أن التطورات في معالجة المواد وتقنيات الطلاء قد خففت من هذه المشاكل، مما أدى إلى كاثود يجمع بين كثافة الطاقة العالية والأداء الموثوق به على المدى الطويل. وهذا يجعل من رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد LiNiCoMnO2 (NCM811) خيارًا مفضلًا لبطاريات الليثيوم أيون من الجيل التالي التي تتطلب طاقة عالية وعمرًا طويلًا وأمانًا.
تطبيقات رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد LiNiCoMnO2 (NCM811)
تُستخدمرقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد LiNiCoMnO2 (NCM811) على نطاق واسع في بطاريات الليثيوم أيون عالية الطاقة للسيارات الكهربائية، حيث تساعد قدرتها العالية وكثافة الطاقة في تحسين نطاق القيادة والأداء. كما أنها تُستخدم في الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية نظرًا لخصائصها المستقرة وخفة وزنها. وبالإضافة إلى ذلك، تُستخدم هذه المادة في أنظمة تخزين الطاقة على نطاق واسع لتكامل الطاقة المتجددة وتثبيت الشبكة، مستفيدةً من دورة حياتها الطويلة وميزات الأمان. وبشكل عام، تُعد كاثودات NCM811 مفضلة في التطبيقات التي تتطلب طاقة عالية ومتانة وتخزين طاقة فعال.
تغليف رقائق الألومنيوم المغلفة من جانب واحد LiNiCoMnO2 (NCM811)
يتم تغليف منتجاتنا في علب كرتونية مخصصة بأحجام مختلفة بناءً على أبعاد المواد. تعبأ المواد الصغيرة بإحكام في صناديق PP، بينما توضع المواد الأكبر حجمًا في صناديق خشبية مخصصة. نضمن الالتزام الصارم بتخصيص التغليف 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 السُمك 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 (NCM811)
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 المعادن الانتقالية المتوازنة 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 رقائق الألومنيوم المطلية من جانب واحد LiNiCoMnO2 (NCM811) على تصنيع المادة النشطة NCM811 من خلال عملية الترسيب المشترك، حيث يتم خلط أملاح النيكل والكوبالت والمنجنيز بنسبة 8:1:1 مولارية لتشكيل سلائف هيدروكسيد. ثم يتم غسل هذه السلائف وتجفيفها وتكلس في درجات حرارة عالية مع مصادر الليثيوم مثل كربونات الليثيوم لإنشاء بنية أكسيد الطبقات. يتم دمج المسحوق الناتج مع إضافات الكربون الموصلة ومواد رابطة بوليمرية مثل فلوريد البولي فينيل الدين (PVDF) المذاب في مذيب مثل N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) لتشكيل ملاط موحد. يتم طلاء هذا الملاط على جانب واحد من رقائق الألومنيوم باستخدام طرق مثل طلاء شفرة الطبيب أو طلاء القالب ذي الفتحة. بعد الطلاء، يتم تجفيف الرقاقة لإزالة المذيبات ثم تقويمها لتحسين كثافة القطب والالتصاق. وأخيرًا، يتم تقطيع الرقائق المغلفة أو ثقبها إلى الأحجام المطلوبة لاستخدامها ككاثودات في تجميع بطاريات الليثيوم أيون، مما يضمن القوة الميكانيكية المثلى والتوصيل الكهربائي والأداء الكهروكيميائي.
