Alumina ialah bahan mentah untuk produk aluminium dan bahan tambahan untuk industri seperti bahan kimia dan jentera. Ia telah lama memainkan peranan penting dalam ekonomi negara. Industri baharu, seperti telekomunikasi, tenaga baharu dan semikonduktor, sedang berkembang pesat. Ini meningkatkan permintaan untuk bahan berprestasi tinggi. Produk alumina mewah semakin mendapat tarikan, terutamanya dalam pasaran tenaga baharu bernilai trilion dolar. Aluminbjbjbjbjbja telah menjadi bahan asas yang penting dalam sektor ini.
Pasaran Tenaga Baharu
Untuk menangani krisis tenaga global dan pencemaran alam sekitar, negara telah memperkenalkan dasar untuk menggalakkan transformasi tenaga rendah karbon. Dasar ini bertujuan untuk menyokong pembangunan mampan industri tenaga baharu.
Dalam sektor kenderaan tenaga baharu, pengeluaran dan jualan China telah berkembang dengan mantap sejak 2021. Pertumbuhan tahunan telah melebihi 30% selama empat tahun berturut-turut. Pada 2024, pengeluaran dan jualan kenderaan tenaga baharu melepasi 10 juta unit buat kali pertama, mencecah 12.888 juta dan 12.866 juta unit. Ini menandakan peningkatan tahun ke tahun sebanyak 34.4% dan 35.5%. Kenderaan tenaga baharu kini menyumbang 40.9% daripada jumlah jualan kenderaan, meningkat 9.3 mata peratusan daripada 2023. Sesetengah institusi meramalkan bahawa pasaran kenderaan tenaga baharu China akan mencecah 2.31 trilion yuan menjelang 2025.
Sektor Bateri
Menurut data yang dikeluarkan oleh Kementerian Perindustrian dan Teknologi Maklumat, pada 2024, jumlah pengeluaran bateri litium China mencapai 1,170 GWj, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 24%, dengan jumlah nilai keluaran industri melebihi 1.2 trilion yuan.
Penggunaan Alumina dalam Industri Tenaga Baharu
Bahan Katod
Dalam bahan katod bateri lithium-ion, salutan permukaan Al₂O₃ boleh meningkatkan pengekalan kapasiti, prestasi kitaran panjang dan kestabilan haba bahan katod dengan berkesan. Kesan positif salutan permukaan Al₂O₃ pada prestasi bahan katod mungkin termasuk:
Bertindak sebagai penghapus fluorida, mengeluarkan HF daripada larutan elektrolit dan menyekat pelarutan logam peralihan dalam bahan katod.
Membentuk penghalang pelindung fizikal pada permukaan katod untuk mengelakkan tindak balas sampingan yang tidak perlu antara bahan katod dan elektrolit bukan akueus.
Membentuk litium-aluminida pada permukaan katod untuk meningkatkan kadar penyebaran ion litium dan mengurangkan rintangan pemindahan cas.
Mengurangkan tindak balas eksotermik, dengan itu meningkatkan kestabilan haba bahan katod.
Bertindak balas dengan LiPF₆ untuk menjana aditif elektrolit LiPO₂F₂, yang meningkatkan prestasi kitaran bateri dan jangka hayat.
Menekan kesan Jahn-Teller, dengan itu meningkatkan kestabilan kitaran elektrod.
Salutan Pemisah
The pemisah ialah komponen yang paling mencabar dari segi teknikal dalam bahan bateri litium-ion. Perkadaran kosnya menduduki tempat kedua selepas bahan katod, menyumbang kira-kira 10% hingga 14%. Dalam sesetengah bateri mewah, kos pemisah malah boleh menyumbang sehingga 20%.
Penyelidikan menunjukkan bahawa menyalut permukaan pemisah pada satu atau kedua-dua belah pihak meningkatkan kestabilan suhu tinggi. Ia juga mengurangkan risiko keselamatan seperti sentuhan elektrod, pembakaran dan letupan yang disebabkan oleh pengecutan haba pemisah. Ini meningkatkan kestabilan dan jangka hayat pemisah dengan ketara.
Alumina ketulenan tinggi adalah bahan salutan bukan organik yang ideal. Ia menawarkan kestabilan haba yang sangat baik dan lengai kimia, menjadikannya sempurna untuk salutan seramik pada pemisah bateri.
Bahan Anod
Alumina bukan sahaja boleh disalut pada pemisah tetapi juga pada permukaan anod. Kajian oleh Hou Min dan Zhang Yanjiang telah mendapati bahawa salutan alumina pada permukaan anod meningkatkan kestabilan antara muka anod, mengurangkan kehilangan litium aktif, dan meningkatkan keupayaan pengekalan cas dan prestasi berbasikal bateri litium-ion. Semasa ujian tusukan, salutan permukaan anod dapat mengurangkan keterukan litar pintas antara anod dan katod.
Elektrolit
Prestasi bateri litium-ion banyak dipengaruhi oleh sifat elektrolit. Sistem elektrolit yang berbeza digunakan untuk fungsi bateri lithium-ion yang berbeza. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa menambah sejumlah serbuk alumina kepada elektrolit dengan berkesan boleh meningkatkan kekonduksian elektrolit, mengurangkan rintangan pemindahan cas, dan meningkatkan prestasi elektrokimia bateri lithium-ion.
Elektrolit Bateri Keadaan Pepejal
Nano-alumina ketulenan tinggi ditambah kepada elektrolit keadaan pepejal polimer, seperti poli(etilena oksida) (PEO), boleh meningkatkan kekonduksian dan kestabilan polimer, mengurangkan kehabluran polimer dan meningkatkan mobiliti rantai. Apabila ditambah kepada elektrolit keadaan pepejal oksida, seperti elektrolit pepejal Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO) jenis garnet, ia boleh meningkatkan kekonduksian elektrolit dan pengekalan kapasiti.
Kesimpulan
Di luar aplikasi yang disebutkan di atas, penggunaan alumina dalam industri tenaga baharu adalah jauh dari terhad. Contohnya, ia digunakan dalam komponen seramik seperti geganti, fius, dan gelang pengedap dalam kenderaan tenaga baharu. Dalam industri tenaga baharu, menghadapi cabaran dalam pengurusan haba, alumina memainkan peranan penting bukan sahaja sebagai substrat pelesapan haba tetapi juga sebagai pengisi konduktif terma, sering digunakan dalam pes pengalir haba, gel dan bahan penyejuk lain. Kesimpulannya, bahan alumina mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam pasaran tenaga baru dan semikonduktor trilion dolar.
Jentera Serbuk Epik berada di barisan hadapan dalam memajukan bahan untuk sektor tenaga baharu. Dengan kepakaran kami dalam pengisaran ultrahalus dan pembuatan ketepatan, kami menyediakan produk alumina berkualiti tinggi untuk pelbagai aplikasi, termasuk komponen bateri. Teknologi tercanggih kami memastikan bahan kami memenuhi permintaan ketat industri moden, menyumbang kepada pertumbuhan mampan pasaran tenaga baharu. Percayalah Epic Powder untuk menyokong inovasi anda dengan penyelesaian termaju.
