Alümina, alüminyum ürünlerinin hammaddesi ve kimya ve makine gibi endüstriler için yardımcı bir malzemedir. Ulusal ekonomide uzun zamandır önemli bir rol oynamaktadır. Telekomünikasyon, yeni enerji ve yarı iletkenler gibi yeni endüstriler hızla büyümektedir. Bu da yüksek performanslı malzemelere olan talebi artırmaktadır. Üst düzey alümina ürünleri, özellikle trilyon dolarlık yeni enerji pazarında ilgi görmektedir. Aluminbjbjbjbjbja, bu sektörde önemli bir temel malzeme haline gelmiştir.
Yeni Enerji Piyasası
Küresel enerji krizi ve çevre kirliliğiyle mücadele etmek için ülkeler, düşük karbonlu enerji dönüşümünü teşvik eden politikalar uygulamaya koymuştur. Bu politikalar, yeni enerji sektörünün sürdürülebilir gelişimini desteklemeyi amaçlamaktadır.
Yeni enerji araçları sektöründe, Çin'in üretim ve satışları 2021'den bu yana istikrarlı bir şekilde büyüyor. Yıllık büyüme, dört yıl üst üste 30%'yi aştı. 2024 yılında, yeni enerji araçları üretimi ve satışları ilk kez 10 milyon adedi aşarak sırasıyla 12,888 milyon ve 12,866 milyon adede ulaştı. Bu, bir önceki yıla göre sırasıyla 34,4% ve 35,5%'lik bir artışı temsil ediyor. Yeni enerji araçları, toplam araç satışlarının 40,9%'sini oluşturuyor ve 2023'e göre 9,3 puan artış gösteriyor. Bazı kurumlar, Çin yeni enerji araçları pazarının 2025 yılına kadar 2,31 trilyon yuana ulaşacağını öngörüyor.
Pil Sektörü
Sanayi ve Enformasyon Teknolojileri Bakanlığı'nın verilerine göre, 2024 yılında Çin'in toplam lityum pil üretimi, bir önceki yıla göre 24% artışla 1.170 GWh'ye ulaşırken, toplam endüstri çıktı değeri 1,2 trilyon yuanı aştı.
Yeni Enerji Endüstrisinde Alüminanın Uygulamaları
Katot Malzemeleri
Lityum iyon pil katot malzemelerinde, Al₂O₃ yüzey kaplaması, katot malzemelerinin kapasite tutma, uzun çevrim performansı ve termal kararlılığını etkili bir şekilde iyileştirebilir. Al₂O₃ yüzey kaplamalarının katot malzeme performansı üzerindeki olumlu etkileri şunları içerebilir:
Florür giderici olarak görev yaparak, elektrolit çözeltisinden HF'yi uzaklaştırır ve katot malzemesindeki geçiş metallerinin çözünmesini engeller.
Katot malzemesi ile susuz elektrolit arasında gereksiz yan reaksiyonları önlemek için katot yüzeyinde fiziksel koruyucu bir bariyer oluşturmak.
Lityum iyon difüzyon hızını artırmak ve yük transfer direncini azaltmak için katot yüzeyinde lityum-alüminid oluşturulması.
Ekzotermik reaksiyonları azaltarak katot malzemesinin termal kararlılığını artırır.
LiPF₆ ile reaksiyona girerek pil döngüsü performansını ve ömrünü artıran elektrolit katkı maddesi LiPO₂F₂'yi üretir.
Jahn-Teller etkisinin bastırılması, böylece elektrodun döngü kararlılığının artırılması.
Ayırıcı Kaplama
The ayırıcı Lityum iyon pil malzemelerinde teknik açıdan en zorlu bileşendir. Maliyet oranı, yaklaşık 10% ila 14% ile katot malzemelerinden sonra ikinci sırada yer alır. Bazı üst düzey pillerde, ayırıcının maliyeti 20%'ye kadar çıkabilir.
Araştırmalar, ayırıcı yüzeyinin bir veya iki tarafının kaplanmasının yüksek sıcaklık kararlılığını artırdığını göstermektedir. Ayrıca, elektrot teması, yanma ve ayırıcının termal büzülmesinden kaynaklanan patlamalar gibi güvenlik risklerini de azaltır. Bu da ayırıcının kararlılığını ve ömrünü önemli ölçüde artırır.
Yüksek saflıktaki alümina, ideal bir inorganik kaplama malzemesidir. Mükemmel termal kararlılık ve kimyasal inertlik sunarak, pil ayırıcılarındaki seramik kaplamalar için mükemmeldir.
Anot Malzemeleri
Alümina sadece ayırıcılara değil, aynı zamanda anot yüzeylerine de kaplanabilir. Hou Min ve Zhang Yanjiang tarafından yapılan çalışmalar, anot yüzeyine alümina kaplamanın anot arayüzünün kararlılığını artırdığını, aktif lityum kaybını azalttığını ve lityum iyon pillerin şarj tutma kapasitesini ve döngü performansını iyileştirdiğini göstermiştir. Delme testleri sırasında, anot yüzey kaplaması anot ve katot arasındaki kısa devrenin şiddetini azaltmayı başarmıştır.
Elektrolitler
Lityum iyon pillerin performansı, elektrolitin özelliklerinden büyük ölçüde etkilenir. Lityum iyon pillerin farklı işlevleri için farklı elektrolit sistemleri kullanılır. Araştırmalar, elektrolite belirli miktarda alümina tozu eklemenin, elektrolitin iletkenliğini etkili bir şekilde artırabileceğini, yük transfer direncini azaltabileceğini ve lityum iyon pillerin elektrokimyasal performansını artırabileceğini göstermiştir.
Katı Hal Pil Elektrolitleri
Polietilen oksit (PEO) gibi polimer katı hal elektrolitlerine eklenen yüksek saflıkta nano-alümina, polimerin iletkenliğini ve kararlılığını artırabilir, polimer kristalliğini azaltabilir ve zincir hareketliliğini artırabilir. Granat tipi Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO) katı elektrolitleri gibi oksit katı hal elektrolitlerine eklendiğinde ise elektrolitin iletkenliğini ve kapasite tutma kapasitesini artırabilir.
Çözüm
Yukarıda belirtilen uygulamaların ötesinde, alüminanın yeni enerji endüstrisindeki kullanımı sınırlı olmaktan çok uzaktır. Örneğin, yeni enerji araçlarında röleler, sigortalar ve sızdırmazlık halkaları gibi seramik bileşenlerde kullanılmaktadır. Termal yönetimde zorluklarla karşılaşan yeni enerji endüstrisinde, alümina yalnızca bir ısı yayılım alt tabakası olarak değil, aynı zamanda genellikle ısı ileten macunlar, jeller ve diğer soğutma malzemelerinde kullanılan termal iletken bir dolgu maddesi olarak da önemli bir rol oynamaktadır. Sonuç olarak, alümina malzemeler trilyon dolarlık yeni enerji ve yarı iletken pazarlarında geniş bir uygulama potansiyeline sahiptir.
Epik Toz Makinaları Yeni enerji sektörü için malzemelerin geliştirilmesinde öncü konumdadır. Ultra ince öğütme ve hassas üretim konusundaki uzmanlığımızla, pil bileşenleri de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için yüksek kaliteli alümina ürünleri sunuyoruz. Son teknolojimiz, malzemelerimizin modern endüstrilerin zorlu taleplerini karşılamasını sağlayarak yeni enerji pazarının sürdürülebilir büyümesine katkıda bulunur. Yeniliklerinizi en son teknoloji çözümlerle desteklemek için Epic Powder'a güvenin.
