AC6761 LiNiCoMnO2 (NCM811) Disque d'électrode cathodique à revêtement unilatéral

Disque d'électrode cathodique à revêtement simple LiNiCoMnO2 (NCM811) Description

Le disque d'électrode cathodique à revêtement simple LiNiCoMnO2 (NCM811) est un matériau cathodique largement utilisé dans les batteries lithium-ion, connu pour sa haute densité énergétique et ses excellentes performances électrochimiques. Le matériau actif est constitué d'oxyde de lithium, de nickel, de cobalt et de manganèse avec un rapport de composition de 8:1:1, ce qui donne une teneur en nickel plus élevée que les autres variantes de NCM, d'où une plus grande capacité et un meilleur rendement énergétique. Le revêtement d'une seule face est appliqué sur une feuille d'aluminium, généralement d'une épaisseur de 15 à 20 microns, qui sert de collecteur de courant. L'épaisseur de la couche revêtue est généralement comprise entre 60 et 80 microns, optimisée pour équilibrer la capacité et la stabilité mécanique.

Ce matériau présente une capacité spécifique élevée, généralement de l'ordre de 190-200 mAh/g, lorsqu'il est soumis à un cycle entre 3,0 V et 4,3 V contre Li/Li⁺ à de faibles taux de décharge (0,1C). Sa structure cristalline en couches facilite l'intercalation et la désintercalation efficaces des ions lithium, ce qui contribue à sa capacité élevée et à sa bonne aptitude à la vitesse. L'augmentation de la teneur en nickel améliore la densité énergétique, mais nécessite une gestion attentive de la stabilité thermique et de la durabilité des cycles. Pour y remédier, la cathode NCM811 présente une stabilité thermique améliorée par rapport aux matériaux antérieurs à forte teneur en nickel et conserve sa capacité sur des cycles prolongés.

La composition de l'électrode comprend généralement une petite quantité de carbone conducteur (par exemple, Super P) et de liant (par exemple, PVDF) pour assurer une bonne conductivité électrique et une bonne intégrité mécanique. Globalement, le disque d'électrode cathodique à revêtement simple face NCM811 est un matériau avancé largement adopté dans les véhicules électriques, l'électronique portable et les systèmes de stockage d'énergie en raison de ses performances élevées, de sa densité énergétique et de sa relative rentabilité par rapport aux cathodes riches en cobalt.

Applications du disque d'électrode cathodique à revêtement simple face LiNiCoMnO2 (NCM811)

Lesdisques d'électrodes cathodiques à revêtement simple LiNiCoMnO2 (NCM811) sont principalement utilisés dans les batteries lithium-ion à haute énergie des véhicules électriques, où leur capacité et leur densité énergétique élevées permettent d'augmenter l'autonomie. En outre, ces cathodes sont utilisées dans les systèmes de stockage d'énergie pour l'intégration des énergies renouvelables et la stabilisation du réseau, bénéficiant de leur longue durée de vie et de leurs caractéristiques de sécurité. Dans l'ensemble, les cathodes NCM811 sont privilégiées dans les applications exigeant une puissance élevée, une longue durée de vie de la batterie et un stockage efficace de l'énergie.

Emballage des disques d'électrodes cathodiques à revêtement simple face LiNiCoMnO2 (NCM811)

Nos produits sont emballés dans des cartons personnalisés de différentes tailles en fonction des dimensions du matériau. Les petits articles sont solidement emballés dans des boîtes en PP, tandis que les articles plus volumineux sont placés dans des caisses en bois personnalisées. Nous veillons à respecter strictement la personnalisation de l'emballage et à utiliser des matériaux de rembourrage appropriés pour assurer une protection optimale pendant le transport.

Emballage : Carton, caisse en bois ou sur mesure.

Veuillez consulter les détails de l'emballage fournis à titre de référence.

Processus de fabrication

1.méthode d'essai

(1)Analyse de la composition chimique - vérifiée à l'aide de techniques telles que GDMS ou XRF pour garantir la conformité aux exigences de pureté.

(2)Essai des propriétés mécaniques - Comprend des essais de résistance à la traction, de limite d'élasticité et d'allongement pour évaluer les performances du matériau.

(3)Contrôle dimensionnel - Mesure de l'épaisseur, de la largeur et de la longueur pour s'assurer du respect des tolérances spécifiées.

(4)Contrôle de la qualité de la surface - recherche de défauts tels que des rayures, des fissures ou des inclusions par un examen visuel et ultrasonique.

(5)Essai de dureté - Détermination de la dureté du matériau pour confirmer l'uniformité et la fiabilité mécanique.

Veuillez vous référer aux procédures d'essai SAM pour des informations détaillées.

Disques pour électrodes cathodiques à revêtement simple face LiNiCoMnO2 (NCM811) FAQs

Q1. Pourquoi une teneur élevée en nickel est-elle utilisée dans les NCM ?

Les variantes à forte teneur en nickel (par exemple, NCM811) augmentent la densité énergétique (~250 mAh/g) mais sont confrontées à des problèmes tels que la perte d'oxygène à des tensions élevées (>4,5 V) et la dégradation structurelle. Des innovations telles que les revêtements de surface (par exemple, le phytate de sodium) et le dopage (par exemple, Ti, Mg) atténuent ces problèmes, améliorant la stabilité thermique et la durée de vie.

Q2. Comment le NCM améliore-t-il la sécurité des batteries ?

Des modifications telles que les revêtements de phytate de sodium retardent de 45 % les températures de début d'emballement thermique (125,9 °C→ 184,8 °C), tandis que le dopage à haute entropie réduit la déformation du réseau (< 0,5 %) pour éviter les fissures. Ces stratégies garantissent l'intégrité structurelle même dans des conditions extrêmes.

Q3. Comment le NCM se compare-t-il aux cathodes LFP ou LCO ?

La NCM offre une densité énergétique plus élevée que le phosphate de fer lithié (LFP), mais nécessite une stabilisation pour des raisons de sécurité. Par rapport à l'oxyde de lithium et de cobalt (LCO), il réduit la dépendance au cobalt et les coûts tout en maintenant les performances.

Informations connexes

1)Méthodes de préparation courantes

La préparation des disques d'électrodes cathodiques à revêtement simple face LiNiCoMnO2 (NCM811) commence par la synthèse de la matière active NCM811, généralement produite par une méthode de co-précipitation où les sels de nickel, de cobalt et de manganèse sont mélangés dans un rapport molaire de 8:1:1 pour former un précurseur d'hydroxyde. Ce précurseur est ensuite soigneusement lavé, séché et calciné à haute température, généralement entre 700°C et 900°C, en présence de sources de lithium telles que le carbonate de lithium, pour former la structure d'oxyde en couches finale. Après la synthèse, la poudre de NCM811 est mélangée à des additifs de carbone conducteur et à un liant tel que le fluorure de polyvinylidène (PVDF) dans un solvant approprié tel que la N-méthyl-2-pyrrolidone (NMP) afin de créer une boue uniforme. Cette pâte est ensuite enduite sur une face d'un collecteur de courant en feuille d'aluminium à l'aide de techniques telles que l'enduction à la racle ou l'enduction à l'aide d'une matrice à fente. La feuille enduite est séchée pour éliminer le solvant, puis calandrée pour améliorer la densité et l'adhérence de la couche d'électrode. Enfin, la feuille enduite est découpée ou perforée en disques de la taille souhaitée, prêts à être assemblés dans des cellules de batteries lithium-ion. Ce processus garantit que la cathode présente une résistance mécanique, une conductivité électrique et des performances électrochimiques optimales, adaptées aux applications des batteries de grande capacité.