Batterie al nichel al manganese al cobalto e al nichel
Una delle più riuscite formule di catodi li-ion sviluppate fino ad oggi si ottiene combinando nichel, manganese e cobalto. Il litio-nichel-manganese-cobalto-ossido (LiNiMnCoO2) , abbreviato in NMC, è diventato la polvere catodica per sviluppare batterie per elettroutensili, biciclette elettriche e altri propulsori elettrici. Offre prestazioni complessive elevate, un'eccellente energia specifica e il più basso tasso di auto-riscaldamento di tutte le polveri catodiche tradizionali, il che lo rende l'opzione preferita per le batterie per autoveicoli.
Mentre la polvere NMC può riferirsi a una varietà di miscele, la formula consiste tipicamente di 33% di nichel, 33% di manganese e 33% di cobalto. Questa miscela, a volte indicata come 1-1-1, è un'opzione popolare per le celle prodotte in serie in applicazioni che richiedono cicli frequenti (automotive, accumulo di energia) a causa del ridotto costo del materiale risultante da un contenuto inferiore di cobalto.
Dal loro sviluppo nei primi anni '90, le batterie agli ioni di litio sono diventate un essenziale dispositivo di accumulo di energia per una vasta gamma di applicazioni, tra cui dispositivi elettronici, veicoli stazionari e veicoli elettrici. L'utilizzo di ossidi di litio-nichel-manganese-cobalto ( NMC, NCM o LiwNixMnyCozO2 ) nelle batterie agli ioni di litio fornisce alta potenza e densità di energia e stabilità termica. I materiali NMC possono essere adattati per raggiungere un'ampia gamma di carica e quindi possono essere utilizzati in vari tipi di batterie. Secondo Yole Développement, i materiali NMC domineranno il mercato globale delle batterie agli ioni di litio. Dovrebbero raggiungere circa il 51% del mercato globale dei materiali catodici entro il 2022, spinto dalla crescente domanda di applicazioni per veicoli elettrici, secondo il rapporto "Stato delle batterie ricaricabili agli ioni di litio" di Yole, pubblicato a luglio 2017. I molteplici accordi di licenza e la recente guerra brevettuale tra BASF / Università di Chicago (Argonne) e Umicore indica la maturità del mercato. Il numero di fusioni e acquisizioni, vertenze sui brevetti e accordi di licenza dovrebbe aumentare a causa del crescente numero di aziende che operano in materiali NMC, in particolare le società cinesi. Il numero di brevetti applicabili è in aumento in tutto il mondo e diverse società si distinguono già grazie alla loro forte posizione IP. Pertanto, è un momento critico per comprendere l'ambiente competitivo globale delle batterie agli ioni di litio NMC dal punto di vista dei brevetti. Analisi approfondite dei brevetti su tecnologie e attori chiave possono aiutare ad anticipare i cambiamenti, rilevare opportunità di business, mitigare i rischi e prendere decisioni strategiche per rafforzare la propria posizione di mercato e massimizzare il rendimento del proprio portafoglio IP. Per questo rapporto, abbiamo studiato il panorama globale dei brevetti delle batterie agli ioni di litio NMC tra cui precursori, materiali, elettrodi e problemi di produzione della batteria e tutti i tipi di materiali NMC, non modificati, modificati, core-shell o miscelati con altri attivi o inattivi materiali.
1. Che cos'è un materiale catodico?
I materiali attivi CaCathode sono gli elementi principali che determinano le differenze di composizione mentre si costruiscono elettrodi positivi per le celle della batteria. I materiali catodici sono costituiti da cobalto, nichel e manganese nella struttura cristallina che formano un materiale di ossido multi-metallo a cui viene aggiunto il litio. I materiali attivi del theat sono gli elementi principali che dettano le differenze di composizione mentre si costruiscono elettrodi positivi per le celle della batteria. I materiali catodici sono costituiti da cobalto, nichel e manganese nella struttura cristallina che formano un materiale di ossido multi-metallo a cui viene aggiunto il litio.
2. Quali materiali costituiscono una batteria agli ioni di litio?
Materiali per catodi allo stato dell'arte includono ossidi di litio-metallo [come LiCoO2, LiMn2O4 e Li (NixMnyCoz) O2], ossidi di vanadio, olivine (come LiFePO4) e ossidi di litio ricaricabili. Gli ossidi stratificati contenenti cobalto e nichel sono i materiali più studiati per le batterie agli ioni di litio.
3. Che cos'è una batteria NMC?
Categoria: Batterie LiNiMnCo (NMC). L'ossido di cobalto al manganese e il nichel al litio (LiNiMnCo, NMC, NCM), Li [NiMnCo] Anode basato su catodo e grafite O2, è la batteria ricaricabile agli ioni di litio di nuova generazione per applicazioni ad alta potenza, come l'auto EV , E-scooter ed E-bike.
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