3月12日,據中國汽車動力電池產業創新聯盟資料顯示,2020年2月,我國動力電池裝車量共計0.6GWh,同比下滑73.4%,環比下降74.2%。出現這一現象的主要原因是受春節和疫情的雙重影響,我國1-2月新能源汽車產量大幅縮水,致使動力電池市場承壓明顯,部分企業面臨倒閉風險。那這時,高性價比紫鎢粉末有望“趁虛而入”?
紫色氧化鎢,可簡稱為紫鎢,相對於黃色氧化鎢、藍色氧化鎢和二氧化鎢來說,紫色氧化鎢的晶體結構更為獨特,物理化學性質更加鮮明。其內部顆粒主要呈針狀或棒狀,不僅具有豐富的裂紋和良好的導電性能,還有較大的空隙率和較低的松裝密度等特點,若作為新一代的儲能電極材料,那除了可以明顯加大材料的儲鋰空間外,還非常有助於活性鋰離子在電極材料內部的擴散,也就是說能有效降低離子在材料內部的運動阻力。
由此一來,所製備的鋰離子電池的續航能力、充放電倍率性能、迴圈壽命等各方面的性能都能夠獲得一定的優化,更能符合國家對電池提出要求。根據《中國製造2025》明確了動力電池的發展規劃:2020年,電池能量密度達到300Wh/kg;2025年,電池能量密度達到400Wh/kg;2030年,電池能量密度達到500Wh/kg。
據悉,目前受大家高度重視的高鎳811電池能量密已突破了300Wh/kg,雖然符合國家對2020年動力電池能量的要求,但是距離2025年的目標還是很遙遠,而且其安全性令人更是擔憂。
三元電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰材料的鋰電池,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,裡面鎳鈷錳的比例可以根據實際需要進行調整。在三元材料中,鈷的作用在於可以穩定材料的層狀結構,以及提高材料的迴圈和倍率性能,但過高的鈷含量會導致實際容量降低;鎳的作用在於提高增加材料的體積能量密度,但高鎳三元材料會導致鋰鎳混排,從而造成鋰的析出;錳的作用在於降低材料成本、提高材料安全性和結構穩定性,但過高的錳含量會破壞材料的層狀結構,使材料的比容量降低。
由此可知,相對於等量型的三元材料來說,高鎳811材料的熱穩定性較差,電池易發生熱失控。因此,製造商如果一味的提高電池能量密度,而忽視了安全性這是不明智的做法。
為了使動力電池的高能量密度與安全性能夠更好的相容,國內外不少科學家提出可以向正負極材料中添加少量的過渡金屬化合物如紫鎢粉末來作為保護劑,這主要是因為紫鎢粉末的灼燒失重比例較小,機械穩定性較高。
此外,由於我國的鎢儲量極為豐富,因此紫鎢能在一定程度上減低電極材料的製備費用,如節省了海關的進口關稅。這在此前的背景下動力電池製造商有高性價比紫鎢粉末可以作為優選材料,何樂而不為呢?