AC6761 LiNiCoMnO2 (NCM811) Disco de electrodo catódico revestido por una sola cara

LiNiCoMnO2 (NCM811) Single Side Coated Cathode Electrode Disc Descripción

El disco de electrodo de cátodo recubierto por una sola cara LiNiCoMnO2 (NCM811) es un material de cátodo muy utilizado en baterías de iones de litio, conocido por su alta densidad energética y su excelente rendimiento electroquímico. El material activo consiste en óxido de litio, níquel, cobalto y manganeso con una relación de composición de 8:1:1, que proporciona un mayor contenido de níquel en comparación con otras variantes de NCM, lo que se traduce en una mayor capacidad y producción de energía. El recubrimiento de una sola cara se aplica sobre un sustrato de papel de aluminio, normalmente de unas 15-20 micras de grosor, que sirve como colector de corriente. El grosor de la capa recubierta suele oscilar entre 60 y 80 micras, optimizado para equilibrar capacidad y estabilidad mecánica.

Este material exhibe una alta capacidad específica, típicamente alrededor de 190-200 mAh/g, cuando se cicla entre 3,0 V y 4,3 V frente a Li/Li⁺ a bajas velocidades de descarga (0,1C). Su estructura cristalina en capas facilita la intercalación y desintercalación eficientes de iones de litio, lo que contribuye a su alta capacidad y buena capacidad de velocidad. El mayor contenido de níquel aumenta la densidad energética, pero exige una gestión cuidadosa de la estabilidad térmica y la durabilidad de los ciclos. Para solucionar este problema, el cátodo NCM811 demuestra una estabilidad térmica mejorada en comparación con los materiales anteriores con alto contenido en níquel y mantiene la capacidad durante ciclos prolongados.

La composición del electrodo suele incluir una pequeña cantidad de carbono conductor (por ejemplo, Super P) y aglutinante (por ejemplo, PVDF) para garantizar una buena conductividad eléctrica e integridad mecánica. En general, el disco de electrodo catódico NCM811 recubierto por una sola cara es un material avanzado ampliamente adoptado en vehículos eléctricos, electrónica portátil y sistemas de almacenamiento de energía debido a su alto rendimiento, densidad energética y relativa rentabilidad en comparación con los cátodos ricos en cobalto.

Aplicaciones del disco de electrodo catódico recubierto por una cara de LiNiCoMnO2 (NCM811)

Los discos de electrodo de cátodo recubierto por una cara LiNiCoMnO2 (NCM811) se utilizan principalmente en baterías de iones de litio de alta energía para vehículos eléctricos, donde su alta capacidad y densidad energética ayudan a ampliar la autonomía. También se utilizan ampliamente en aparatos electrónicos portátiles, como teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles y tabletas, debido a su rendimiento cíclico estable y su diseño ligero. Además, estos cátodos se emplean en sistemas de almacenamiento de energía para la integración de energías renovables y la estabilización de la red, beneficiándose de su larga vida cíclica y sus características de seguridad. En general, los cátodos NCM811 son ideales para aplicaciones que exigen alta potencia, larga duración de la batería y almacenamiento eficiente de la energía.

Embalaje del disco de cátodo recubierto por una sola cara LiNiCoMnO2 (NCM811)

Nuestros productos se embalan en cajas de cartón personalizadas de varios tamaños en función de las dimensiones del material. Los artículos pequeños se embalan de forma segura en cajas de PP, mientras que los artículos más grandes se colocan en cajas de madera personalizadas. Garantizamos el cumplimiento estricto de la personalización del embalaje y el uso de materiales de amortiguación adecuados para proporcionar una protección óptima durante el transporte.

Embalaje: Cartón, caja de madera o personalizado.

Por favor, revise los detalles de embalaje proporcionados para su referencia.

Proceso de fabricación

1.Método de prueba

(1)Análisis de composición química - Verificado mediante técnicas como GDMS o XRF para garantizar el cumplimiento de los requisitos de pureza.

(2)Pruebas de propiedades mecánicas: incluye pruebas de resistencia a la tracción, límite elástico y elongación para evaluar el rendimiento del material.

(3)Inspección dimensional: mide el grosor, la anchura y la longitud para garantizar el cumplimiento de las tolerancias especificadas.

(4)Inspección de la calidad de la superficie: comprueba la existencia de defectos como arañazos, grietas o inclusiones mediante un examen visual y ultrasónico.

(5)Pruebas de dureza: determina la dureza del material para confirmar la uniformidad y la fiabilidad mecánica.

Consulte los procedimientos de ensayo de SAM para obtener información detallada.

LiNiCoMnO2 (NCM811) Preguntas frecuentes sobre el disco de electrodo de cátodo recubierto por una sola cara

Q1. ¿Por qué se utiliza un alto contenido de níquel en NCM?

Las variantes con alto contenido en níquel (por ejemplo, NCM811) aumentan la densidad energética (~250 mAh/g), pero se enfrentan a problemas como la pérdida de oxígeno a voltajes altos (>4,5 V) y la degradación estructural. Innovaciones como los recubrimientos superficiales (p. ej., fitato sódico) y el dopaje (p. ej., Ti, Mg) mitigan estos problemas, mejorando la estabilidad térmica y la duración de los ciclos.

Q2. ¿Cómo mejora la NCM la seguridad de las pilas?

Modificaciones como los revestimientos de fitato sódico retrasan las temperaturas de inicio del desbordamiento térmico en un 45% (125,9°C→184,8°C), mientras que el dopaje de alta entropía reduce la deformación de la red (<0,5%) para evitar grietas. Estas estrategias garantizan la integridad estructural incluso en condiciones extremas.

Q3. ¿En qué se diferencia el NCM de los cátodos LFP o LCO?

El NCM ofrece una mayor densidad energética que el fosfato de litio y hierro (LFP), pero requiere estabilización por motivos de seguridad. En comparación con el óxido de litio y cobalto (LCO), reduce la dependencia del cobalto y los costes, al tiempo que mantiene el rendimiento.

Información relacionada

1.Métodos comunes de preparación

La preparación de discos de electrodos catódicos recubiertos por una sola cara de LiNiCoMnO2 (NCM811) comienza con la síntesis del material activo NCM811, producido normalmente mediante un método de coprecipitación en el que se mezclan sales de níquel, cobalto y manganeso en una proporción molar de 8:1:1 para formar un precursor de hidróxido. A continuación, este precursor se lava a fondo, se seca y se calcina a altas temperaturas, normalmente entre 700°C y 900°C, en presencia de fuentes de litio, como el carbonato de litio, para formar la estructura final de óxido estratificado. Tras la síntesis, el polvo NCM811 se mezcla con aditivos de carbono conductores y un aglutinante como el fluoruro de polivinilideno (PVDF) en un disolvente adecuado como la N-metil-2-pirrolidona (NMP) para crear una pasta uniforme. A continuación, esta lechada se recubre en una cara de un colector de corriente de papel de aluminio mediante técnicas como el recubrimiento con rasqueta o el recubrimiento con troquel de ranura. La lámina recubierta se seca para eliminar el disolvente y, a continuación, se calandra para aumentar la densidad y la adherencia de la capa del electrodo. Por último, la lámina recubierta se corta o perfora en discos del tamaño deseado, listos para su montaje en celdas de baterías de iones de litio. Este proceso garantiza que el cátodo presente una resistencia mecánica, una conductividad eléctrica y un rendimiento electroquímico óptimos para aplicaciones de baterías de alta capacidad.