Литиевые аккумуляторы становятся все более никелевыми

Эволюция современных литиевых аккумуляторов пытается двигаться разными путями, но многие эксперты видят потенциал повышения плотности хранения заряда преимущественно в увеличении содержания никеля. Корейские компании приступили к выпуску литиевых аккумуляторов, в которых содержание никеля в электроде превышает 90%. Такими батареями будут оснащаться многие электромобили, выходящие на рынок США в ближайшие месяцы, пишет 3DNews со ссылкой на информацию Business Korea.

Компании LG Energy Solution и SK On намереваются начать массовое производство никелевых аккумуляторов с высоким содержанием этого элемента в этом году. Samsung SDI уже приступила к производству никелевых аккумуляторов пятого поколения с повышенным содержанием данного металла. Принято считать, что доля никеля в химическом составе электрода должна превышать 80‒90 %, чтобы аккумулятор относился к данному типу.

Ранее наладить выпуск батарей с повышенной плотностью хранения заряда и высоким содержанием никеля не представлялось возможным по причине низкой стабильности таких элементов питания. Такие аккумуляторы были не вполне безопасны в эксплуатации, поэтому производителям пришлось разработать меры по стабилизации их эксплуатационных свойств. Samsung добавила алюминий в состав электрода и использовала специальное покрытие, LG Energy Solution поступила схожим образом, а SK On экспериментировала с формой сепаратора.

Новейшие модели электромобилей в верхнем ценовом сегменте уже готовы использовать батареи с повышенным содержанием никеля. Кроссовер BMW iX оснащается аккумуляторами Samsung SDI, он предложит запас хода до 630 км. Пикап Ford F-150 Lightning выйдет на рынок в следующем году, он как раз будет комплектоваться новыми батареями SK On. Пикап GMC Hummer будет оснащаться батареями LG Energy Solution. Кроме того, последняя из компаний будет выпускать в Индонезии для электромобилей Hyundai аналогичные аккумуляторы с высоким содержанием никеля, начиная с 2024 года.

По данным Норникеля, в 2016 году основную долю производства соединений катодного материала занимал NCM 1:1:1 (массовая доля никеля к общей массе катода — 20%). Однако в 2020 году большую часть уже составили никель-интенсивные химические соединения NCM 6:2:2, NCM 5:3:2 и NCM 8:1:1. В перспективе ожидается переход на NCMA (никель, кобальт, марганец, алюминий) с повышенным содержанием никеля, а некоторые компании заявляют о планах коммерческого производства LNO (литий, оксид никеля) — катодного материала с содержанием никеля более 50%.

Заявленные суммарные мощности ключевых производителей (CATL, LG Chem, SK Innovation, Samsung, Northvolt и др.) уже превышают 500 ГВт • ч к 2025 году, что эквивалентно потреблению до 400 тыс. тонн никеля в год. Ожидается, что к 2030 году суммарные мощности составят более 700 ГВт • ч (порядка 600 тыс. тонн никеля в год).

Источник: MetalTorg.Ru