锂电池电解 全球最大锂电池电解铜箔生产制造商产能扩建奠基开工

小编 2024-11-24 资讯中心 23 0

全球最大锂电池电解铜箔生产制造商产能扩建奠基开工

中新社西宁6月28日电 (孙睿)28日上午,全球最大锂电池电解铜箔生产制造商——诺德股份旗下子公司青海诺德新材料有限公司(下称“青海诺德”)(二期)动力锂电铜箔工程项目开工奠基仪式在青海举行。

铜箔是生产动力锂电池不可或缺的关键材料之一,其品质的优劣直接影响到电池工艺和性能。一根头发的厚度一般是60至90微米,6微米锂离子电池用双面光超薄电解铜箔薄如蝉翼,细过发丝,却是新能源汽车、以智能手机为代表的3C行业、笔记本电脑、ESS储能系统、航天等产品电池的核心材料。

诺德投资股份有限公司董事长陈立志介绍,此次二期项目建成后将实现年产近5万吨高端超薄电解铜箔以及年产60000吨铜基新材料,预计明年底该项目全部达产。

诺德股份是国内首家自主研发并生产电解铜箔的企业,其产品主要应用于锂离子电池和5G通信用电子信息产品。目前,该公司自主研发的核心产品为锂电池用4—8微米锂电铜箔、微孔铜箔;5G通信用的高端标准铜箔及超厚电解铜箔等系列产品,具备较为明显的技术与成本优势。

“公司生产的锂电铜箔在国内铜箔市场占有率超35%;国际市场占有率超过20%,是国际上新能源汽车动力锂电池用的锂电铜箔材料龙头供应商。”陈立志说,目前,已与宁德时代、比亚迪、特斯拉、LG化学、SKI等国内外知名锂电池企业建立稳定的合作关系。

西宁市委常委、西宁(国家级)经济技术开发区党工委常务副书记、管委会常务副主任孔令栋表示,诺德集团作为全球最大的锂电池电解铜箔生产制造商,目前已与西宁(国家级)经济技术开发区南川工业园区比亚迪、时代新能源等企业建立了持续稳定的合作关系,形成了上下游产业链接,实现了园区与园区、产业与产业之间的绿色循环发展和资源综合节约利用,有力推动了锂电关联产业低碳循环发展。

“今天,该公司项目二期的开工建设,对进一步深化供给侧结构性改革,做大做强动力锂电池用高档电解铜箔产业,完善开发区新材料产业链条,增强我省锂电产品竞争力,促进锂电产业高质量发展具有十分重要的意义。”孔令栋说。(完)

长循环全固态锂电池,在氯氧基氯非晶固体中,是如何电解的

文 | 史飞文

编辑 | 史飞文

«——【·前言·】——»

随着可充电电动汽车市场的快速增长,全固态电池的发展因其安全性,可靠性和高能量密度的承诺而受到很高的期望,展示了氧氯非晶固体电解质的巨大应用前景。

固体电解质对于确保全固态电池在不同温度下具有更高的安全性、长循环性和可行性至关重要,无定形固体电解质是理想离子电导率材料,它是非晶固体电解质中最高的值之一。

本文通过介绍全固态电池具有柔软、易于制造、低晶界、成分变化更广和各向同性离子传导等主要优点,有望弥补一些晶界电阻高、加工性差、成本高的晶体SE的缺点。

结果表明,氯氧基氯非晶固体电解质系列是一类由氯氧基氯材料构成的非晶态固体电解质,这些材料通常具有优良的离子导电性和热稳定性,使它们成为全固态锂电池的有前景的电解质候选者。

«——【·锂基的制备·】——»

锂基氯氧基在无定形SEs家族中,与现有SE相比,新开发的SE显示出几个理想的功能

1)简易合成法 :一步球磨法可以很容易地在无定形状态下生产出所需的产品。

2)高离子电导率: 优化后的1.6Li邻氯化钯烷无定形 SE具有 6.6 × 10 的高离子电导率,在25°C下,超过大多数其他无定形SE。

3)优异的电化学性能: 西丽氯化锰非晶态SE与不同的氧化物阴极具有良好的相容性,无需任何额外的阴极涂层,表现出良好的长寿命循环性能。

西丽邻氯化钯烷通过简单的球磨Li制备非晶SE2O和氯化钝在不同的化学计量比率下,基于实验室的X射线衍射,图案通常是无定形的,有一些未知的杂质。

略微增加Li的摩尔比,导致氯化钝完全无定形的特征,锂的进一步增加,氧含量没有改变锂基的无定形性质,锂基的非晶形成区域邻氯化钯烷系统被识别为 1.1 ≤ x ≤ 1.8,对于更高的Li的喂料小于1.9,出现氯化铝杂质,在类似的球磨条件下,与其他晶体SE形成鲜明对比。

锂基氯氧基无定形SEs可以扩展到涉及高价过渡金属氯化物的其他系统,基于实验室的XRD图谱,邻氢氧化氢化合物样品,与锂基相比邻氯化钯烷非晶态SEs,非晶态锂基的形成邻氢氧化氢化合物固体更加困难。

仅1.5里邻氢氧化氢化合物在所有制备的锂基中表现出相对较高的非晶含量,邻氢氧化氢化合物,对于其他锂基邻氢氧化氢化合物组合物、氯化铝或未知的结晶杂质可以很容易地观察到。

«——【·锂基的离子电导率·】——»

通过测量电化学阻抗谱测定了新型非晶SEs的离子电导率,西丽邻氯化钯烷粉末冷压成颗粒进行测量,它们的温度在25°C下提取的电导率值。

当摩尔比为Li时,氧气从1增加到1.1,离子电导率激增,可以观察到,锂基2邻氯化钯烷颗粒保持了类似的高离子电导率,在所有其他报告的SE中处于最高水平。

从锂基的阿伦尼乌斯图确定的活化能邻氯化钯烷无定形SE在0.241曝光值至0.277曝光值之间显示出低值,同时,比较锂基的离子电导率邻氢氧化氢化合物系统,在25 °C,1.5立邻氢氧化氢化合物大多数无定形状态下的SE表现出最高的离子电导率和锂基中的低活化能,它们离子阻断和电子阻断条件下的非晶SE可以忽略不计。

为了分析锂基中的锂离子迁移率2O-MCly采用非晶态SEs、固态核磁共振波谱为核素特异性结构和动力学提供信息,选中的71.6Li的SSNMR波谱邻氯化钯烷和1.5Li2邻氢氧化氢化合物,温度范围为293–443 K的样品。

对于两个样品,对应于7在每个光谱中观察到Li,CT引起的峰值很窄,在293-443 K的温度范围没有显着变化,这意味着两个系统都处于极端狭窄状态,这种观察似乎表明,略有不同的锂离子跳跃速率分布狭窄,并且通过扩展,Li扩散途径的分布,这与材料的无定形性质一致。

第二自旋晶格弛豫时间,能够定量确定与大容量电解质中的短程和长程离子扩散相对应的锂离子跳跃速率和活化能,与倒数温度对于1.6Li邻氯化钯和1.5Li邻氢氧化氢化合物分别,达到系统的最大值。

事实上,峰值最大值为1.6 Li邻氯化钯烷出现在低于1.5Li的温度下邻氢氧化氢化合物,只能在1.6Li中加入更高的锂离子迁移率的邻氯化钯烷,让它从最大条件的弛豫速率峰值中下降下来。

在本实验中,1.34Li的β值被确定为1.68和1.62邻氯化钯烷和1.5Li邻氢氧化氢化合物样品,分别表明结构复杂的锂离子传导,通常相关效应被认为与受影响的锂离子传导密切相关。

锂基的锂离子输运环境及结构信息邻氯化钯烷采用拉曼光谱、X射线光电子能谱和XAS进行了研究,出现180厘米处的带子和406厘米对应于锂基邻氯化钯烷对应于三角双锥体中的Ta–Cl振动545,46,这意味着它的解离氯的双八面体到氯化钽引入适量Li时的三角双锥体,成氯化碳在高能球磨条件下发生的。

这是一个关键信号,表明O原子主要充当连接锂基中的中心三角双锥的桥梁邻氯化钯烷无定形SE,表明氧表现出很强的非晶形成能力,优先成为桥接氧以在短距离内连接多面体。

氧主要有助于形成无定形SE的结构,所以氯极有可能负责传导锂离子,氯化物阴离子化学已被证明有利于锂离子迁移,因为阴离子半径相对较大,阴离子极化率大,与锂离子的相互作用较弱,也是因为这个原因,不饱和钽在锂基中提出Li债券2邻氯化钯烷无定形标准误差的计算。

这些峰反映了氯的电子跃迁过程到未占据状态和多次散射,直接证明了Li原子是Cl原子周围的最近邻居,有趣的是每个锂基的扩展范围的振荡邻氯化钯烷光谱与氯化铝相同,而锂基的光谱相同邻氯化钯烷的曲线甚至显示出比氯化铝更强的振幅。

这意味着锂基中的锂离子迁移环境在邻氯化钯烷无定形SEs与氯化铝相似,但具有丰富的相互作用。

采用边缘扩展X射线吸收精细结构和光谱测定非晶锂基的原子尺度化学环境,邻氯化钯烷SE家族,当它的氧化态增加时,WL强度和峰值位置增加,反之亦然。

基于以上结构信息,对锂基高电导率,解释邻氯化钯烷无定形标准可以提出如下建议:

一、无序和不规则无定形锂基中的排列2邻氯化钯烷5SE,使得形成丰富的Li-Cl相互作用和扭曲的Li-Cl亚晶格成为可能。

二、角共享氧网络可能会在Li位点中引起更大范围的扭曲,网络中扭曲的锂位点是实现低迁移能量锂离子能量格局的优势。

三、氧掺入有利于锂基的非晶化2邻氯化钯烷,无定形锂基中诱导的无序结构2邻氯化钯烷与单阴离子Li-Ta-Cl样品相比,离子电导率急剧增加,活化能降低。

«——【·全固态电池电化学性能·】——»

作为用于散装型全固态电池有前途的SE,电化学稳定性窗口为1.6Li邻氯化钯烷和1.5Li邻氢氧化氢化合物,测量无定形SE,非晶SEs对金属负极在热力学上不稳定,它们表现出良好的氧化稳定性,并有望耐受超过4 V的阴极活性材料。

邻氢氧化氢化合物全固态电池在89.6°C下循环300次后也保持了其初始可逆容量的0.5%,特别是在评估固体电池的倍率能力后,证明了固体电池在5 摄氏度下令人印象深刻的循环耐久性,充放电曲线表明,在长周期测量过程中具有有效的电化学可逆性。

综上所述,一系列新的非晶超离子导体,锂基2邻氯化钯烷和锂基2邻氢氧化氢化合物,可通过一步球磨法制备,为非晶SE的锂离子动力学和设计原理提供见解,从而为全固态电池带来关键进展。

«——【·笔者观点·】——»

随着电动汽车和可再生能源的兴起,锂离子电池已经成为主要的储能技术,传统的液体电解质在安全性和性能方面存在一些限制,如燃烧风险、泄漏和充电速率限制,为了克服这些问题,全固态锂电池作为一种潜在的解决方案受到广泛关注。

氯氧基氯非晶固体电解质系列为长循环全固态锂电池提供了有前景的电解质解决方案,通过不断的研究和开发,可以进一步提高氯氧基氯电解质的性能,推动全固态锂电池技术的商业化应用,为未来清洁能源储存做出贡献。

«——【·参考文献·】——»

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[2] 伯努伊-洛佩兹等用于高锂离子导电性陶瓷的Ga取代石榴石的气氛控制加工.化学材料. 26,2014

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