高镍三元锂电池正极材料的技术及痛点介绍
来源：宝鄂实业
2021-08-02 10:29
点击量：次
锂电池厂家了解到，由于车企和电池企业对于高镍三元材料的导入需求迫切，推进速度不断加快，2018年以来，NCM811材料已呈现出严重供不应求的状态。为满足市场需求，国内正极材料厂商也积极布局高镍产品，这些产能已经陆续向市场供应，特别是NCM811产品的产能和产量受到高度瞩目。
预计到2022年全球正极材料出货量将突破60万吨，到2025年将接近100万吨，其中三元材料仍将是大头，高镍三元也将迎来水涨船高的机遇。从国内来看，未来三年三元锂电池材料出货量复合增速有望维持在30%以上，而到2020年出货量将突破20万吨大关。
正极材料做为锂电池最核心的材料，未来将持续受益，并且正极材料的技术仍处于不断演变阶段，具有巨大挖掘潜力。正极材料企业既要有技术开发、产品更新能力，又要有产能保驾护航；既要有稳定的上游资源供给，又要得到下游客户的认可。对于高镍三元锂电池企业来说，未来正是重塑正极材料散而乱格局的时候，龙头企业有望胜出。
高镍三元正极材料的技术痛点
高镍三元锂电池正极材料的容量主要来自Ni2+/Ni4+氧化还原，所以镍含量越高，材料的容量也越大。但是Ni含量升高后，高镍三元正极材料会带来一系列棘手的技术问题。高镍三元正极材料的主要原料是氢氧化物前驱体，Ni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，循环过程中生成不再有锂离子脱嵌活性的立方岩盐相。镍含量越高，总碱量越高。总碱量高对其工业生产、储存、运输以及电池的制备都提出了更高的要求。当材料接触空气时，粉末材料的结构、形貌和成分发生变化，电化学性能逐渐下降，特别是暴露在潮湿的空气中，这种现象尤为明显。
高镍三元锂电池正极浆料在制备和涂布过程，环境湿度对其影响巨大，如果在工艺过程中吸水反应，特别容易造成浆料性质发生变化，导致极片制造过程出现品质不稳定，工艺一致性差等问题，形成凝胶浆料时，甚至涂布过程无法进行。
高价镍会与电解质反应放出热量和气体，并且它本身也很不稳定，受热会分解并析出O2。当热量和CO2、O2等气体在密闭的电池内部聚集到达到一定压强时，就会造成爆炸。
目前动力电池行业比较火的词汇，不仅仅是“高镍”，还有：“固态电池”，“富锂锰基固溶体材料”，“锂硫电池”等等，新技术新材料新观念的出现将对高镍三元锂电池材料的应用产生一定的冲击。
高镍三元锂电池材料的原料成本有所下降，因为镍比钴价格低。但是高镍三元材料的这些技术痛点导致其生产条件极为苛刻，原料成本下降，生产成本又升高，所以未来高镍三元材料的成本也不会大幅降低。但是由于国家及市场对电池比容的要求，高镍三元材料势在必行。
声明： 本网站所发布的文章，均来自于互联网，如有侵权，请联系删除。
