LiNiCoMnO2 (NCM811) وصف رقائق الألومنيوم المزدوجة الجانب المغلفة بالألومنيوم
LiNiCoMnO2 (NCM811) رقائق الألومنيوم المزدوجة الجانب المطلية برقائق الألومنيوم المزدوجة هي مادة كاثود عالية الأداء تستخدم على نطاق واسع في بطاريات الليثيوم أيون المتقدمة، والمعروفة بكثافة طاقتها الممتازة وخصائصها الكهروكيميائية. وتتميز المادة النشطة، وهي أكسيد الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز والنيكل والكوبالت بنسبة مولارية 8:1:1، بمحتوى عالٍ من النيكل يزيد بشكل كبير من السعة النوعية التي تصل عادةً إلى حوالي 190 إلى 200 مللي أمبير/غرام. ومن خلال طلاء جانبي رقاقة الألومنيوم السفلية - عادةً بسماكة 15 إلى 20 ميكرون - بمادة نشطة NCM811، يحقق القطب الكهربائي الكلي تحميلًا أعلى من المادة النشطة لكل وحدة مساحة، مما يعزز بشكل فعال من إنتاج طاقة البطارية دون زيادة الحجم أو الوزن.
يسهل الهيكل البلوري متعدد الطبقات للمادة NCM811 عملية إقحام أيونات الليثيوم وإزالة التكثيف بكفاءة، مما يدعم القدرة على معدل مرتفع واستقرار ممتاز في التدوير. يُظهر هذا الأكسيد متعدد الطبقات أيضًا استقرارًا حراريًا محسنًا مقارنةً بالكاثودات عالية النيكل السابقة، مما يعزز سلامة البطارية أثناء الاستخدام المطول أو التطبيقات عالية الطلب. ويساعد الطلاء الجانبي المزدوج على تحسين القوة الميكانيكية والتوصيل الكهربائي للقطب الكهربائي، وغالبًا ما يكون مدعومًا بإضافات الكربون الموصلة ومواد رابطة بوليمرية مثل فلوريد البولي فينيلدين (PVDF) التي تضمن التصاقًا ومرونة جيدة.
وعلى الرغم من التحديات المتعلقة بالمحتوى العالي من النيكل، مثل التلاشي المحتمل للقدرة والحساسية الحرارية، فإن التطورات في تركيب المواد ومعالجة الأقطاب الكهربائية قد خففت من هذه المشاكل، مما أدى إلى مادة كاثود توازن بين كثافة الطاقة العالية والمتانة على المدى الطويل. وبالتالي، يُفضل استخدام رقائق الألومنيوم المزدوجة المغلفة الجانبية NCM811 على نطاق واسع للاستخدام في السيارات الكهربائية والإلكترونيات المحمولة وتخزين الطاقة على نطاق واسع، مما يلبي الطلبات المتزايدة على الطاقة والكفاءة والسلامة في بطاريات الليثيوم أيون الحديثة.
تطبيقات رقائق الألومنيوم المزدوجة الجانب المغلفة ب LiNiCoMnO2 (NCM811)
تُستخدم رقائق الألومنيوم المزدوجة الجانب المطلية بالألومنيوم LiNiCoMnO2 (NCM811) على نطاق واسع في بطاريات الليثيوم أيون عالية الأداء للسيارات الكهربائية، حيث تساعد كثافة الطاقة العالية ومخرجات الطاقة على إطالة مدى القيادة وتحسين التسارع. كما أنها تستخدم بشكل شائع في الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية نظرًا لأدائها المستقر في ركوب الدراجات وتصميمها خفيف الوزن. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم مادة الكاثود هذه في أنظمة تخزين الطاقة على نطاق واسع لتكامل الطاقة المتجددة وتثبيت الشبكة وحلول الطاقة الاحتياطية، مستفيدةً من عمر دورتها الطويل وميزات السلامة المحسّنة. وعمومًا، تُعد رقائق الألومنيوم المغلفة مزدوجة الجانب NCM811 مثالية للتطبيقات التي تتطلب سعة عالية وموثوقية وتخزينًا فعالاً للطاقة.
تغليف رقائق الألومنيوم المغلفة برقائق الألومنيوم المزدوجة الجانب 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 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 بطبقة مزدوجة من جانبين LiNiCoMnO2 (NCM811)
Q1. لماذا يفضل استخدام NCM في التطبيقات عالية الطاقة؟
يوفر NCM كثافة طاقة عالية (> 400 واط/كجم) وخصائص كهروكيميائية قابلة للتخصيص. على سبيل المثال، يوفر NCM811 سعة 250 مللي أمبير/غرام تقريبًا، وهو مثالي للسيارات الكهربائية (EVs). تعمل التعديلات المتقدمة، مثل طلاءات فيتات الصوديوم، على تعزيز الاستقرار الحراري، مما يؤخر الهروب الحراري بنسبة 45% (من 125.9 درجة مئوية إلى 184.8 درجة مئوية).
Q2. ما هي التحديات التي تواجه الطلاء عالي النيكل NCM؟
يزيد المحتوى العالي من النيكل (على سبيل المثال، NCM811) من كثافة الطاقة ولكنه يخاطر بفقدان الأكسجين عند الفولتية العالية (>4.5 فولت)، مما يسبب انتقالات طورية وتشققات دقيقة. تشمل الحلول التطعيم عالي الاستقطاب (Ti، Mg، Nb) لتقليل الإجهاد (<0.5%) والطلاءات لمنع إطلاق الأكسجين.
Q3. ما هي التطورات المستقبلية المتوقعة؟
تصميمات خالية من الكوبالت: استخدام الألومنيوم أو الأتربة النادرة لتقليل التكاليف.
الجهد العالي للغاية: تشغيل مستقر حتى 4.9 فولت مع شوارد كهربائية متقدمة.
الأنظمة الهجينة: المكثفات الفائقة القائمة على NCM لتوصيل الطاقة بسرعة.
معلومات ذات صلة
1 -طرق التحضير الشائعة
تبدأ عملية تحضير رقائق الألومنيوم المغلفة الجانبية المزدوجة LiNiCoMnO2 (NCM811) بتخليق المادة النشطة NCM811 من خلال طريقة الترسيب المشترك، حيث يتم دمج 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 لتطوير بنية أكسيد الطبقات. يتم خلط المسحوق المركب مع إضافات الكربون الموصلة ومواد رابطة من البوليمر مثل فلوريد البولي فينيل الدين (PVDF) المذاب في مذيب مثل N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) لتشكيل ملاط متجانس. يتم بعد ذلك طلاء هذا الملاط على جانبي رقائق الألومنيوم باستخدام تقنيات مثل طلاء شفرة الطبيب أو طلاء القالب ذي الفتحة. بعد الطلاء، يتم تجفيف الرقاقة لإزالة المذيبات وتقويمها لتحسين كثافة القطب الكهربائي والالتصاق. وأخيراً، يتم قطع الرقاقة المغلفة على الوجهين أو ثقبها إلى الأحجام المطلوبة لاستخدامها ككاثودات في تجميع بطاريات الليثيوم أيون، مما يضمن القوة الميكانيكية المثلى والتوصيل الكهربائي والأداء الكهروكيميائي.
