Materiali per batterie
Materiale catodico a ossido stratificato di nichel, ferro e manganese per batterie agli ioni di sodio
Numero articolo : CL12
Il prezzo varia in base a specifiche e personalizzazioni
- Capacità specifica in grammi
- ≥120,0 mAh/g (127 mAh/g tipico)
- Densità apparente
- ≥1,20 g/cm³ (1,34 g/cm³ tipico)
- Dimensione delle particelle (D50)
- 8,00 ± 2,00 µm (7,64 µm tipico)
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Panoramica del prodotto
Questa polvere catodica ad alte prestazioni a base di ossido stratificato di nichel, ferro e manganese rappresenta un materiale attivo all'avanguardia, progettato specificamente per lo sviluppo di celle per batterie agli ioni di sodio di nuova generazione e per sistemi di accumulo energetico su larga scala. Formulato con una stechiometria ottimizzata di sodio, ferro, manganese e nichel, questo sistema offre un eccellente equilibrio tra elevata capacità di scarica specifica (target ≥120,0 mAh/g, 127 mAh/g tipico a 0,1C), elevata densità di compattazione (1,34 g/cm³ tipico) e basso contenuto di alcali residui superficiali. La sua architettura cristallina stratificata ottimizzata favorisce una rapida cinetica di trasporto degli ioni sodio, sopprimendo al contempo le trasformazioni di fase avverse durante cicli elettrochimici prolungati.
Progettato per l'integrazione nei flussi di lavoro di produzione di celle commerciali, il materiale mostra un'eccezionale compatibilità con lo slurry, un comportamento reologico prevedibile e un'elevata stabilità operativa in configurazioni a bottone, cilindriche 18650 e a sacchetto (pouch cell). Le applicazioni target spaziano dall'accumulo energetico stazionario su rete, ai moduli di backup di potenza industriale, alle unità di mobilità elettrica a bassa velocità e alla ricerca e sviluppo di materiali energetici in ambito accademico. La composizione chimica bilanciata evita la dipendenza da cobalto scarso o costoso e da alte concentrazioni di nichel, garantendo un'impronta di materie prime economicamente sostenibile.
Prodotto secondo rigorosi protocolli di controllo qualità, questa unità viene sottoposta a una validazione chimica e fisica completa per garantire una ripetibilità costante tra i lotti. Grazie a un monitoraggio rigoroso del contenuto di umidità (target ≤500 ppm, 432 ppm tipico), della distribuzione granulometrica (D50 di 7,64 µm) e dei livelli di carbonato/idrossido residui superficiali, il materiale riduce al minimo i rischi di gelificazione durante la preparazione dello slurry e garantisce l'integrità operativa a lungo termine in regimi di carica-scarica impegnativi e condizioni di umidità ambientale.
Caratteristiche principali
- Elevata capacità di scarica in grammi: Offre una capacità di scarica certificata ≥120,0 mAh/g (valore tipico di 127 mAh/g) quando testato in celle a bottone in una finestra di tensione da 2,0V a 4,0V a 0,1C, offrendo un'elevata densità energetica volumetrica e gravimetrica.
- Superiori prestazioni cinetiche di scarica ad alto rateo: Dimostra un'eccezionale capacità di scarica in celle di prova cilindriche 18650, mantenendo il 106,40% della capacità a 0,2C, 103,20% a 0,5C, 98,40% a 2,0C, 96,33% a 3,0C, 94,45% a 4,0C e 91,58% a un rateo di scarica ultra-elevato di 5,0C rispetto alla baseline di 1,0C.
- Straordinaria ritenzione della scarica a basse temperature: Mantiene un'elevata potenza energetica in condizioni ambientali estreme, conservando il 91,58% della capacità a temperatura ambiente a -10°C e l'87,89% a -20°C nei protocolli di test su celle complete.
- Morfometria delle particelle controllata e alta densità di compattazione: Progettato con una distribuzione granulometrica strettamente controllata (D10 ≥ 2,0 µm, D50 = 8,00 ± 2,00 µm, D90 ≤ 24,00 µm) e un'alta densità di compattazione di 1,34 g/cm³, garantendo una densità di impaccamento ottimale durante la calandratura e la pressatura degli elettrodi.
- Basso contenuto di alcali residui superficiali: Presenta limiti chimici rigorosi sulle specie superficiali di carbonato di sodio (Na2CO3) e idrossido di sodio (NaOH), mantenendo un pH controllato di 12,82 (specifica ≤13,00) per prevenire la gelificazione dello slurry e la reticolazione del legante durante la preparazione del catodo.
- Comportamento stabile nella lavorazione dello slurry: Formulato per slurry catodici ad alto contenuto di solidi (fino al 53% di carico di solidi con il 95,5% di contenuto di materiale attivo), mostra una progressione della viscosità controllata da 3540 mPa·s iniziali a 6820 mPa·s in 24 ore con un'umidità relativa del 7%.
- Sensibilità all'umidità ambientale controllata: Mantiene la stabilità della capacità senza decadimento elettrochimico quando lavorato in condizioni di umidità atmosferica controllata (7% UR per un massimo di 5 ore), garantendo operazioni di rivestimento degli elettrodi affidabili su scala pilota e commerciale.
- Composizione chimica bilanciata: Sfrutta elementi abbondanti come sodio, ferro, manganese e nichel (contenuto di Na + Fe + Mn di 50,50 ± 1,00 wt%) per ridurre i costi complessivi di produzione delle celle, garantendo al contempo la conformità ambientale e la sicurezza della catena di approvvigionamento.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Accumulo energetico stazionario su rete | Sistemi di accumulo energetico a batteria (BESS) su larga scala per l'integrazione di energie rinnovabili e la regolazione della frequenza di rete. | Basso costo del materiale combinato con stabilità a lungo ciclo e caratteristiche termiche sicure durante il funzionamento continuo. |
| Produzione di celle cilindriche industriali | Linee di produzione di celle commerciali 18650 e 21700 per utensili elettrici industriali e gruppi di continuità (UPS). | L'eccellente densità di compattazione (1,34 g/cm³) e le caratteristiche di rivestimento fluido dello slurry consentono una produzione uniforme di elettrodi ad alta velocità. |
| Alimentazione a basse temperature e in ambienti difficili | Moduli batteria operanti in condizioni artiche, logistica della catena del freddo e installazioni esterne non riscaldate. | L'eccezionale ritenzione della capacità a basse temperature (87,89% a -20°C) garantisce un'erogazione di potenza affidabile in climi estremi. |
| Mobilità elettrica ad alto rateo | Pacchi batteria per veicoli elettrici a due/tre ruote, veicoli elettrici a bassa velocità e veicoli a guida automatica (AGV). | Mantiene oltre il 91,58% di ritenzione della capacità a ratei di scarica elevati di 5,0C, supportando accelerazioni rapide ed erogazione di potenza veloce. |
| Ricerca avanzata sulle batterie agli ioni di sodio | Laboratori di R&S accademici e aziendali che sviluppano chimiche di sodio e formulazioni di elettroliti di nuova generazione. | Specifiche fisiche altamente coerenti e bassi livelli di alcali residui forniscono metriche di base ripetibili per i test su celle a bottone e a sacchetto. |
Specifiche tecniche
Identificativo modello materiale: CL12
| Parametro di specifica | Unità | Indicatore di specifica target | Valore tipico | Metodo di prova / Strumento |
|---|---|---|---|---|
| Identificativo prodotto | - | CL12 | CL12 | Codice materiale standardizzato |
| Aspetto | - | Polvere nera | Polvere nera | Ispezione visiva |
| Densità di compattazione (振实密度) | g/cm³ | ≥ 1.20 | 1.34 | GB/T 5162-2006 |
| Area superficiale specifica (比表面积) | m²/g | 0.3 - 1.0 | 0.68 | Analizzatore di area superficiale specifica BET |
| Contenuto di umidità (H2O) | ppm | ≤ 500 | 432 | Analizzatore di umidità |
| Dimensione particelle D10 | µm | ≥ 2.0 | 3.45 | Analizzatore laser di dimensione particelle |
| Dimensione particelle D50 | µm | 8.00 ± 2.00 | 7.64 | Analizzatore laser di dimensione particelle |
| Dimensione particelle D90 | µm | ≤ 24.00 | 17.03 | Analizzatore laser di dimensione particelle |
| Contenuto di Sodio (Na) | wt% | 20.50 - 21.00 | 20.72 | Spettroscopia di assorbimento atomico (AAS) |
| Contenuto combinato Na + Fe + Mn | wt% | 50.50 ± 1.00 | 50.63 | Metodo gravimetrico GB/T 1223.25-1994 |
| pH dello slurry | - | ≤ 13.00 | 12.82 | pH-metro |
| Capacità specifica di scarica (克比容量) | mAh/g | ≥ 120.0 | 127 | Cella a bottone, 4.0V–2.0V, scarica 0.1C |
Prestazioni di capacità di scarica (Cella 18650, Finestra di tensione: 2.0V–4.0V, Temp. test: 25 ± 2°C)
| Corrente di scarica C-Rate | Capacità relativa (%) | Caratteristiche di trasporto elettrochimico |
|---|---|---|
| 0.2C | 106.40% | Massima efficienza di de-intercalazione degli ioni sodio |
| 0.5C | 103.20% | Alta estrazione energetica sotto carichi moderati |
| 1.0C | 100.00% | Baseline di capacità di riferimento |
| 2.0C | 98.40% | Caduta di tensione di polarizzazione minima |
| 3.0C | 96.33% | Erogazione di potenza a scarica rapida sostenuta |
| 4.0C | 94.45% | Eccezionale ritenzione di alta potenza |
| 5.0C | 91.58% | Eccellente capacità ad altissimo rateo |
Caratteristiche di scarica a basse temperature (Cella 18650, Finestra di tensione: 2.0V–4.0V)
| Temperatura operativa (°C) | Rapporto di ritenzione della capacità (%) | Profilo delle prestazioni ambientali |
|---|---|---|
| 25°C | 100.00% | Capacità di base a temperatura ambiente |
| -10°C | 91.58% | Superiore diffusione ionica a basse temperature |
| -20°C | 87.89% | Funzionamento robusto in condizioni sotto zero |
Reologia dello slurry e parametri di esposizione ambientale
| Parametro / Condizione | Valore standard / Metrica | Note operative |
|---|---|---|
| Rapporto di formulazione slurry catodico | Materiale attivo : SP : CNT : PVDF(5130) = 95.5 : 1.7 : 0.8 : 2.0 | Formulazione ottimizzata ad alta frazione di massa attiva |
| Contenuto di solidi dello slurry | 53% | Adatto per spalmatrici industriali roll-to-roll commerciali |
| Viscosità dello slurry (iniziale) | 3540 mPa·s | Testato con 7% di umidità relativa (UR) |
| Viscosità dello slurry (3 ore) | 4430 mPa·s | Profilo di crescita della viscosità stabile |
| Viscosità dello slurry (12 ore) | 6020 mPa·s | Reologia controllata durante la vita utile |
| Viscosità dello slurry (24 ore) | 6820 mPa·s | Previene la rapida separazione di fase o la gelificazione grave |
| Resilienza all'esposizione ambientale | 7% UR per 5 ore di esposizione | Assorbimento di umidità controllato; la capacità non decade |
Perché scegliere questo prodotto
- Coerenza comprovata tra i lotti: Rigorosi protocolli di controllo qualità garantiscono distribuzioni granulometriche strette (D50 = 8,00 ± 2,00 µm) e una composizione chimica coerente per un aumento di scala della produzione di celle senza interruzioni.
- Eccezionale stabilità cinetica elettrochimica: Offre prestazioni di rateo leader di mercato (91,58% di ritenzione della capacità a 5,0C) e tolleranza alle basse temperature (87,89% di ritenzione a -20°C), ampliando la finestra operativa dei pacchi batteria finiti.
- Chimica superficiale ingegnerizzata: I bassi livelli di alcali residui (pH 12,82) riducono drasticamente il rischio di gelificazione dello slurry, consentendo miscele di rivestimento ad alto contenuto di solidi (53%) e una maggiore durata dello slurry negli ambienti di produzione.
- Validazione completa di materiali e processi: Supportato da ampi dati di test empirici su celle a bottone e celle cilindriche 18650 complete per accelerare la vostra R&S e l'integrazione della linea pilota.
- Integrazione del flusso di lavoro della batteria end-to-end: Posizionato accanto al nostro portafoglio completo di attrezzature per pressatura, miscelazione di slurry, rivestimento e test di laboratorio per fornire una soluzione totale per la ricerca avanzata sui materiali.
Contatta oggi stesso il nostro team di ingegneria tecnica commerciale per richiedere schede tecniche dettagliate, ordinare campioni di validazione o discutere soluzioni personalizzate di lavorazione dei materiali agli ioni di sodio su misura per la tua pipeline di sviluppo delle celle.
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