¡Estimula el máximo potencial! Los suplementos de litio abren el "techo" de la batería

Para mejorar aún el rendimiento integral de las baterías, muchos gigantes de baterías están aumentando su inversión en reabastecedores de litio. Según el anuncio de la Oficina de Propiedad Intelectual del Estado, en abril de este año, CATL obtuvo una solicitud de patente internacional titulada "Positivo electrodo litio reposición material anda método de preparación, hoja de electrodo positivo, batería secundaria y dispositivo de alimentación"; y EVE Energy obtuvo una patente titulada "Una hoja de electrodo negativo químico dispositivo de reabastecimiento de litio y reabastecimiento de litio método del mismo".

"En la presente invención, el dispositivo químico de reposición de litio para la hoja de electrodos negativos utiliza un reactivo químico de litiación para reponer el litio , que puede evitar el riesgo de precipitación local de iones de litio durante el proceso de carga y descarga, compensar la pérdida de película SEI durante el primer proceso de carga de grafito y hojas de electrodos compuestos de grafito/silicon, y mejorar en gran medida el rendimiento de seguridad de la tecnología de reabastecimiento de litio durante el proceso de fabricación, la eficiencia inicial y la densidad de energía de la batería , y puede realizar la producción de reposición de litio por lotes químicos del electrodo negativo." Así es como se describe el resumen de la patente de la energía de litio de Yiwei.

Además,, BYD ha solicitado una patente llamada "suplemento de litio y su preparación método y aplicación". Se informa que el aditivo no solo elimina rápidamente el litio activo y repone la pérdida de litio durante la primera carga, sino además, la capa de recubrimiento del aditivo es un polímero que contiene grupos amidoxima, que tiene una fuerte capacidad quelante para los iones metálicos de transición, reduciendo en gran medida el riesgo de disolución del elemento metálico de transición, para que la batería tenga un buen rendimiento de ciclo, rendimiento de tasa y rendimiento de seguridad.

"Desde la perspectiva de las tendencias de desarrollo de la tecnología de baterías de litio, extender la vida de la batería y reducir la atenuación de la capacidad son avances tecnológicos importantes . La tecnología de reabastecimiento de litio se está convirtiendo en un medio efectivo para resolver estos problemas," dijo un experto de la industria. Según los datos predichos por instituciones de investigación, el tamaño del mercado global de reabastecedores de litio alcanzará aproximadamente 242,4 millones de EE.UU. en 2029, con una tasa de crecimiento compuesto de 99,5% en los próximos años.

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Estimular el máximo potencial de electrodos positivos y negativos

El suplemento de litio es un aditivo funcional. Aunque la cantidad utilizada no es grande, puede lograr un "cuatro onzas para mover mil monedas de oro" efecto . Puede estimular el potencial máximo de materiales de electrodos positivos y negativos mediante una suplementación precisa de litio. Una cantidad muy pequeña puede eficazmente mejora el rendimiento de la batería y es adecuado para materiales de baterías de litio de varios sistemas. Según un fabricante de materiales nacional, añadir la lata de suplemento de litio aumentar la densidad de energía de la batería en más de 5% y el ciclo de vida puede aumentarse en un 100%.

"Durante el proceso de carga y descarga de baterías de litio,, los iones de litio migran desde el electrodo positivo al electrodo negativo, y una parte del litio se incrustará en el electrodo negativo (lo lo haciendo) incapaz de escapar. Al mismo tiempo, una película SEI se formarse en el electrodo negativo. Los iones de litio dentro de la batería que pueden transportar carga eléctrica se reducen, y la batería experimentará una disminución irreversible de la capacidad." Personas de la industria analizaron que los suplementos de litio pueden compensar eficazmente los iones de litio faltantes.

Según los diferentes métodos de reabastecimiento de litio, los reabastecedores de litio 2c se dividen principalmente en reabastecedores de litio de electrodos positivos y reabastecedores de litio de electrodos negativos. Positivo reabastecimiento de litio del electrodo generalmente adopta el método electroquímico, agregando materiales al electrodo positivo para permitir que la batería libera material de litio activo a través del material descomposición durante la carga. Reposición de litio de electrodo negativo incluye autodescarga reposición de litio, reposición física de litio, reposición química de litio, reposición electroquímica de litio y otros métodos técnicos.

"Es relativamente sencillo agregar litio al electrodo positivo. Se puede agregar durante la homogeneización de la lechada del electrodo positivo, sin la necesidad de mejoras adicionales de proceso y a un bajo costo," dijo un experto de la industria. Por ejemplo, El óxido de hierro rico en litio (LFO) y el óxido de níquel rico en litio (LNO) puede cumplir muchos requisitos de materiales ideales de electrodos positivos para reposición de litio . Aunque todavía hay dificultades en la producción, las empresas líderes las han suelto , y por lo han sido las primeras en conseguir producción industrial.

Sin embargo, actualmente hay muchos desafíos industriales que se resolverán en el reabastecimiento de litio de electrodos negativos , tales como reacciones incontrolables, posible formación dendrita, inestabilidad química, y condiciones de operación duras.

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Ningde/Evee/Sinwanda y otros están compitiendo para aumentar sus inversiones

A partir de ahora, empresas de automóviles y fabricantes de baterías incluido CATL, BYD, EVE Energy, Guoxuan High-tech, Xinwoda, BYD Power% 2c y Zhuhai Guanyu, así como compañías de materiales como Defang Nano, Shenzhen Yanyi, Shida Shenghua, y Shanshan Energy tienen tecnología de reabastecimiento de litio ya implementada.

Ya en 2021, SAIC Zhiji's dos vehículos finalizados producidos en masa lanzados a nivel mundial estaban equipados con Baterías dopadas con litio desarrolladas conjuntamente por SAIC y CATL, con una densidad de energía de celda de 300Wh/kg . En el mismo año,, NIO lanzó un paquete de baterías de estado sólido de 150kWh, usando un electrodo inorgánico prelitiación de silicio-carbono negativo tecnología, con una celda densidad de energía de 360Wh/kg. Además, Guoxuan Alta tecnología's 210Wh/kg usos de pilas de batería de litio fosfato de hierro materiales de electrodos negativos de silicio de alta capacidad de gramos y tecnología de litiación previa.

Se entiende que el suplemento de litio desarrollado por EVE Energy contiene Li2O y metal M, que están recubiertos con la carcasa exterior SiOx y carbono . A través del proceso de recubrimiento, la conductividad del material y la estabilidad del metal puede mejorarse , y su la disolución puede reducirse. Xinwangda usa vanadio sal de litio Li4+xV2O5 como un electrodo positivo suplemento de litio, que se utiliza en níquel alto -sistemas de alta densidad de energía de silicio, mejorando significativamente la primera eficiencia de la celda de batería, mejorando por lo tanto la densidad de energía de la celda de batería .

En términos de empresas de material, según Defang Nano, la empresa ha completado y puesto en producción un suplemento de litio con un anual producción de 5,000 toneladas, y ha obtenido la certificación de proyecto de muchos clientes en el hogar y en el extranjero. Tiene puntos exclusivos de proyecto en energía almacenamiento, vehículos de pasajeros eléctricos puros, vehículos comerciales, camiones eléctricos pesados, vehículos híbridos enchufables y otros campos de aplicaciones. Es informó que el primer suplemento de litio actualmente lanzado por Defang Nano es un Material de suplemento de litio positivo de óxido de hierro rico en litio con una capacidad teórica de gramos de más de 800mAh/g.

Se entiende que Shenzhen Yanyi ha desarrollado dos aditivos de reposición de litio, óxido de litio rico en níquel y óxido de litio rico en hierro, que puede complementar y estimular con precisión el potencial del sistema de material de electrodos principal. La empresa ha invertido más de 1 mil millones de yuanes para construir un 22,500-ton de capacidad de producción de aditivos de reposición de litio en Shenzhen. Shida Shenghua actualmente tiene una línea de producción piloto con capacidad de 150 toneladas de suplementos de litio. En febrero de 2022, Shida Shenghua planeaba invertir 935 millones de yuanes para construir un 20,000-ton/año electrodo positivo suplemento de litio proyecto en Meishan, Sichuan.

Además,, Wanrun New Energy reveló que el producto de suplemento de litio de la empresa ha sido evaluado en una muestra preliminar a pequeña escala, y la capacidad de prueba a pequeña escala puede alcanzar los 700mAh/g. La línea piloto está siendo planificada y construida actualmente. Recientemente, la empresa obtuvo una patente de invención llamada "Un método para preparar un suplemento de litio Li5FeO4". Mezclando, molienda, pulverización secado, sinterización y trituración de las materias primas del suplemento de litio, una partícula pequeña recubierta de carbono Se obtiene material suplemento de litio Li5FeO4.

"Los aditivos de suplemento de litio son una materia prima química fina, equivalente al MSG industrial. Representan menos del 5% de los ingredientes totales, pero pueden mejorar considerablemente el rendimiento de la batería productos e incluso romper el techo. " La persona a responsable de un fabricante de materiales nacionales dijo que con el desarrollo continuo de la tecnología industrial, los suplementos de litio seguramente brillarán en el futuro.