谈高镍三元锂电池的负极材料技术
来源：宝鄂实业
2019-11-17 22:04
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锂电池厂家谈高镍三元锂电池的负极材料技术
随着我国新能源汽车市场的快速发展，对动力锂电池的需求明显增加。随着锂电池能量密度要求的不断提高，市场对三元锂电池材料的需求始终保持增长趋势。
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无论是政策导向、市场需求还是技术演进，三元材料高镍化已成为锂电池材料发展的必然趋势。在补贴减少、国际竞争加剧的背景下，国内企业在高镍三元领域积极布局。
曾能电气的锂电池制造商了解到，自2018年以来，由于汽车企业和电池企业对高镍三元材料的迫切进口需求和推广速度的加快，NCM811材料一直供不应求。为满足市场需求，国内阴极材料厂家也积极布局高镍产品，这些生产能力已陆续供应市场，特别是NCM811产品的产能和产量受到高度重视。
预计到2022年，全球正电极材料出货量将超过60万吨，到2025年将接近100万吨，其中三元材料仍将是最大的，高镍三元也将迎来上升的机遇。从国内来看，未来三年三元锂电池材料出货量复合增长率预计将保持在30%以上，2020年出货量将突破20万吨大关。
正极材料作为锂电池的核心材料，在未来将继续受益，正极材料技术仍处于不断发展的阶段，具有巨大的开发潜力。正极材料企业不仅要有技术开发和产品更新的能力，还要有保送的能力;不仅要有稳定的上游资源供应，还要得到下游客户的认可。对于高镍三元锂电池企业来说，未来是重塑阴极材料零散无序的格局，有望成为行业龙头企业。
高镍三元阴极材料技术难点
高镍三元锂电池正极材料的容量主要来自于Ni2+/Ni4+的氧化还原，因此镍含量越高，正极材料的容量越大。但随着镍含量的增加，高镍三元正极材料将带来一系列的技术难题。高镍三元正极材料的主要原料是氢氧化物前驱体，镍以Ni2+的形式存在。
高镍三元锂电池正极材料在高温下结构不稳定。镍含量越高，总碱含量越高。总碱含量高，对工业生产、储存、运输和电池制备提出了更高的要求。当材料与空气接触时，粉末材料的结构、形貌和组成发生变化，电化学性能逐渐下降，尤其是在潮湿空气中。
高镍三元锂电池正极粘贴在准备和涂层过程中,环境湿度的影响是巨大的,如果水吸收反应过程中,特别是容易造成泥浆性能变化,引起极片制造过程质量不稳定等问题的不同过程的一致性,形成凝胶浆,甚至不能镀膜工艺。
高值镍与电解质反应释放热量和气体，本身不稳定，加热时分解和分离O2。当热量和二氧化碳、氧气等气体在密封的电池内积聚到一定的压力时，就会发生爆炸。
目前动力电池行业热点词汇,不仅“高镍”,有:“固体电池”,“富锂锰固溶体材料”、“锂硫电池”等等,新技术新材料新思想的出现,将产生某些影响高镍三元锂电池材料的应用。
由于镍比钴便宜，高镍三元锂电池的原材料成本下降。但这些高镍三元材料的技术痛点导致生产条件极为苛刻，原料成本下降，生产成本上升。因此，高镍三元材料的成本不会显著降低
