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專題文章|卡博萊特·蓋羅助力新能源汽車?yán)m(xù)航

德國Retsch（萊馳） 2023-02-09 | 閱讀：749

聚焦高鎳型三元正極材料

幾年來，全球新能源汽車呈現(xiàn)井噴式增長，動力電池是新能源汽車的核心,是產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國動力電池市場的爆發(fā)極大地帶動了鋰電正極材料的發(fā)展，尤其是三元正極材料。在保證安全性的前提下，長續(xù)航里程是新能源汽車的首要參數(shù)指標(biāo)，因此在能量密度上具有顯著優(yōu)勢的高鎳型三元正極材料成為當(dāng)下的發(fā)展熱點(diǎn)。

鎳含量越高，轉(zhuǎn)移電子越多，容量相應(yīng)就越大，對應(yīng)的電池模組能量密度也越高，同時(shí)更高的能量密度也可有效解決電池輕量化的問題，在節(jié)省空間等方面也優(yōu)于磷酸鐵鋰電池和普通三元鋰電池。

案例分享

相比普通三元，高鎳三元正極材料的技術(shù)門檻高，在制備工藝和生產(chǎn)設(shè)備方面的要求嚴(yán)格。

燒結(jié)是正極材料制備的核心環(huán)節(jié)，燒結(jié)溫度、時(shí)間和燒結(jié)環(huán)境對高鎳材料的結(jié)構(gòu)、電化學(xué)性質(zhì)、粒度等有較大影響，馬弗爐作為燒結(jié)設(shè)備，在正極材料的制備中起著非常重要的作用。三元高鎳材料通常需要在純氧環(huán)境下經(jīng)過多次燒結(jié)，對馬弗爐的密封性要求高，同時(shí)需要精準(zhǔn)的控溫和爐內(nèi)良好的溫度均勻性，以保證不同批次產(chǎn)品以及同批次多次燒結(jié)的產(chǎn)品一致性和穩(wěn)定性。

卡博萊特蓋羅CWF系列馬弗爐采用全球頂尖的加熱元件，保溫材料，結(jié)合卡博萊特蓋羅工廠嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和品控，保證每一臺爐子都有最佳的性能。下圖分別為CWF12/13（最高溫度1200℃，容積13L）的溫度穩(wěn)定性和溫度均勻性，由圖可以看出穩(wěn)定性可精準(zhǔn)控制在±0.4℃之間，有效空間內(nèi)溫度均勻性可輕松實(shí)現(xiàn)±5℃。

高鎳三元正極材料的燒結(jié)溫度不宜過高，否則將會影響倍率性能，因此高鎳三元一般采用低熔點(diǎn)的氫氧化鋰作為鋰源，而普通三元通常采用高熔點(diǎn)的碳酸鋰作為鋰源。一般的馬弗爐通常在低溫下控溫不精準(zhǔn)，會出現(xiàn)沖溫或溫度波動的情況，而卡博萊特蓋羅的增益調(diào)度功能可保證在低溫下也能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控溫。

卡博萊特蓋羅還提供用于前驅(qū)體熱重分析的馬弗爐，將爐子、天平、供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)集成在一起，可實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄樣品在加熱過程中的重量變化和溫度變化。用戶可根據(jù)吸熱和放熱峰所對應(yīng)的溫度，制定出基本的燒結(jié)工藝。