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解決方案 | 精微高博DX比表面積儀-正極材料磷酸鐵鋰比表面積測(cè)試


來(lái)源:北京精微高博儀器有限公司

在動(dòng)力電池界,三元鋰和磷酸鐵鋰是最常用的兩種鋰離子電池。三元鋰電池因?yàn)槠湔龢O材料中的鎳鈷鋁或鎳鈷錳而得名“三元”,而磷酸鐵鋰電池的正極材料為磷酸鐵鋰。

 

由于三元鋰電池當(dāng)中的鈷元素是一種戰(zhàn)略金屬,全球的供應(yīng)價(jià)格連年來(lái)一路飆升,相較之下,磷酸鐵鋰電池中沒(méi)有鈷這種價(jià)格昂貴的金屬,更加便宜。因此,更多的造車企業(yè)采用磷酸鐵鋰電池來(lái)降低生產(chǎn)成本,搶占市場(chǎng)份額。

 

在過(guò)去的2021年,磷酸鐵鋰憑借高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)成為市場(chǎng)選擇的寵兒,主流材料生產(chǎn)企業(yè)大多實(shí)現(xiàn)扭虧為盈,而下游動(dòng)力方面需求的強(qiáng)勁支撐也使其在年末階段面對(duì)高價(jià)的碳酸鋰原料依然積極掃貨。2022年1月國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰產(chǎn)量為5.91萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)158.9%,環(huán)比小幅提升3.3%。

 

2021年1-12月國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量達(dá)到154.5Gwh,同比增長(zhǎng)142.8%,其中磷酸鐵鋰電池在7月實(shí)現(xiàn)對(duì)三元電池產(chǎn)量與裝機(jī)量的雙重超越后,領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)不斷擴(kuò)大,1-12月累計(jì)裝機(jī)量達(dá)到79.8Gwh,占比51.7%,同比增幅達(dá)到227.4%,其中寧德時(shí)代、比亞迪和國(guó)軒高科分列磷酸鐵鋰電池裝機(jī)前三甲,CR3集中度超過(guò)85%。

 

從生產(chǎn)企業(yè)來(lái)看,德方納米憑借穩(wěn)定的客戶渠道和產(chǎn)能優(yōu)勢(shì),全年產(chǎn)量繼續(xù)領(lǐng)跑;國(guó)軒高科在儲(chǔ)能和自行車領(lǐng)域開(kāi)疆拓土,自產(chǎn)鐵鋰需求穩(wěn)健,緊隨其后;湖南裕能、貝特瑞、湖北萬(wàn)潤(rùn)是市場(chǎng)供應(yīng)的堅(jiān)實(shí)后盾。

 

考慮到未來(lái)全球動(dòng)力電池與儲(chǔ)能電池需求,預(yù)計(jì)2025年全球磷酸鐵鋰正極材料需求約為98萬(wàn)噸,對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模約為280億元。伴隨著寧德時(shí)代年產(chǎn)8萬(wàn)噸磷酸鐵鋰投資項(xiàng)目簽署,磷酸鐵鋰新一輪周期即將來(lái)臨。大規(guī)模的量產(chǎn)也必將刺激比表面積分析儀的市場(chǎng)需求。

 

眾所周知,比表面積分析儀在鋰離子電池行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用需求,主要應(yīng)用于正極材料、三元前驅(qū)體材料、負(fù)極材料、隔膜涂覆用氧化鋁等材料的比表面積測(cè)試。比表面積過(guò)大的石墨粉在粉碎過(guò)程中更易于使其晶型結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,小顆粒石墨粉中菱形晶數(shù)量相對(duì)較多,而菱方結(jié)構(gòu)的石墨具有較小的儲(chǔ)鋰容量,使電池的充放電容量有所降低。

 

另外比表面積過(guò)大,單位重量總表面積就會(huì)很大,需要的包覆材料越多,導(dǎo)致電極材料的堆積密度減小而體積能量密度下降。如果能準(zhǔn)確的對(duì)各種原材料進(jìn)行比表面積測(cè)試,在一定程度上有助于研判后續(xù)產(chǎn)品的性能。

磷酸鐵鋰作為動(dòng)力電池的正極材料,其比表面積與電池的性能密切相關(guān)。通常情況下,磷酸鐵鋰的比表面積與碳含量呈線性關(guān)系。生產(chǎn)中有比表面積測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試。比表面積太小,說(shuō)明材料的碳包覆量不夠,直接體現(xiàn)是電池內(nèi)阻偏高、循環(huán)性能不好。比表面積過(guò)大,說(shuō)明材料的碳包覆量過(guò)高,直接的體現(xiàn)是材料的電化學(xué)性能極好,但易團(tuán)聚、極片加工困難,且涂布不均勻等。

 

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YS/T1027-2015磷酸鐵鋰》明確規(guī)定了磷酸鐵鋰比表面積測(cè)試方法及流程?焖俑咝、精確規(guī)范的測(cè)試離不開(kāi)性能優(yōu)良的測(cè)試儀器,JW-DX系列快速比表面積測(cè)試儀,測(cè)試方法及數(shù)據(jù)符合《YS/T 1027-2015磷酸鐵鋰》的要求。JW-DX比表面積測(cè)試儀采用專利號(hào)為20140320453.2的吸附法專利測(cè)試,完全避免了常溫下樣品脫附不完全帶來(lái)的測(cè)試誤差,非常適合粉體生產(chǎn)廠家的在線快速測(cè)定。

 

測(cè)試范圍:

比表面測(cè)試范圍:>0.0001m2/g,

重復(fù)精度:±1%

產(chǎn)品特性:

1、測(cè)試速度快,5分鐘測(cè)試一個(gè)樣品;

2、吸附峰的峰形尖銳,靈敏度大幅提高;

3、獨(dú)立4個(gè)分析站,實(shí)現(xiàn)了多樣品的無(wú)干擾、無(wú)差異測(cè)試;

4、外置式4站真空脫氣機(jī),避免污染測(cè)試單元。


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