NCM وNMA هما نوعان من مواد الكاثود لبطاريات الليثيوم-أيون ذات الطبقات، وتحديدًا أكسيد النيكل والكوبالت والمنغنيز (NCM) وأكسيد النيكل والكوبالت والألومنيوم (NMA)، على التوالي. تستخدم هذه المواد مزيجًا من المعادن الانتقالية (النيكل والكوبالت، بالإضافة إلى المنغنيز أو الألومنيوم) مع الليثيوم لتحقيق كثافة طاقة عالية، وهو أمر بالغ الأهمية للسيارات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية المحمولة. تسمح النسب المختلفة لهذه المعادن في تركيبة LiNixCoyM1−x−yO2 بضبط خصائص مثل كثافة الطاقة والاستقرار والتكلفة. تتميز مادة الكاثود NCM/NMA (نيكل-كوبالت-منغنيز/ألومنيوم) بكثافة طاقة عالية، وأداء دورة جيد، ومزايا اقتصادية. وهي مادة كاثود أساسية لبطاريات الليثيوم-أيون.
التركيب الكيميائي ومواد الكاثود
مواد NCM/NMA: يتكون الكاثود في مواد NCM/NMA من مركبات تحتوي على النيكل (Ni)، أو الكوبالت (Co)، أو المنغنيز (Mn)، أو الألومنيوم (Al)، والتي تُمثل عادةً بـ Li(NixCoyMnz)O2 أو LiNixCoyAlzO2. يمكن تعديل نسب النيكل، أو الكوبالت، أو المنغنيز، أو الألومنيوم وفقًا للمتطلبات الخاصة.
مواد بطاريات LFP: مادة الكاثود في بطاريات LFP هي فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4). تتكون من أربعة عناصر: الحديد، والفوسفور، والأكسجين، والليثيوم. النسبة الذرية للحديد إلى الفوسفور هي 1:1، بينما النسبة الذرية لليثيوم إلى الأكسجين هي 1:4.
خصائص الأداء
كثافة الطاقة: تتميز مواد NCM/NMA بكثافة طاقة أعلى. هذا يسمح لبطاريات NCM/NMA بتخزين طاقة كهربائية أكبر بنفس الحجم أو الوزن، مما يوفر مدى قيادة أطول. في المقابل، تتميز بطاريات LFP بكثافة طاقة أقل.
السلامة: تتميز بطاريات LFP بسلامة أعلى بفضل بنيتها البلورية المستقرة، وهي أقل عرضة للتحلل الحراري والاحتراق. من ناحية أخرى، تُعاني مواد NCM/NMA من ثبات أقل في درجات الحرارة العالية، وهي أكثر عرضة للانفلات الحراري، مما يستدعي اتخاذ تدابير حماية أكثر صرامة.
عمر الدورة: تتميز بطاريات LFP بعمر دورة أطول، يصل عادةً إلى عدة آلاف أو حتى عشرات الآلاف من الدورات. أما مواد NCM/NMA، فعمرها أقصر نسبيًا، ويصل عادةً إلى حوالي ألف دورة.
القدرة على التكيف مع درجات الحرارة: تعمل بطاريات LFP ضمن نطاق درجات حرارة يتراوح بين -20 و60 درجة مئوية، مما يُظهر قدرة عالية على التكيف. مع أن قدرة مواد NCM/NMA على التكيف مع درجات الحرارة قد تختلف باختلاف تركيبها وعملية تصنيعها، إلا أنها عمومًا ليست واسعة النطاق كقدرة بطاريات LFP.
التكلفة ومجالات التطبيق
التكلفة: تتميز بطاريات LFP بتكلفة منخفضة نسبيًا، وهو أحد أسباب انتشار استخدامها في قطاع مركبات الطاقة الجديدة. على الرغم من ارتفاع تكلفة مواد NCM/NMA، إلا أن ميزتها المتمثلة في كثافة الطاقة العالية تجعلها تُستخدم على نطاق واسع في المركبات الكهربائية المتطورة وأنظمة البطاريات عالية الأداء.
مجالات التطبيق: نظرًا لاختلاف أدائها، تُعدّ بطاريات LFP أكثر ملاءمةً للتطبيقات التي لا تُعدّ فيها كثافة الطاقة شرطًا أساسيًا، ولكن تُعطى الأولوية للتكلفة والسلامة، كما هو الحال في الحافلات الكهربائية ومركبات النقل والإمداد. من ناحية أخرى، تُعدّ مواد NCM/NMA أكثر ملاءمةً لمركبات الركاب حيث تُعدّ كثافة الطاقة العالية ضرورية.
باختصار، تختلف مواد بطاريات NCM/NMA وLFP اختلافًا كبيرًا من حيث التركيب الكيميائي، وخصائص الأداء، والتكلفة، ومجالات الاستخدام. عند اختيار مواد البطاريات، من المهم مراعاة هذه العوامل بناءً على الاحتياجات الفعلية وظروف الاستخدام.
مسحوق ملحمي
مسحوق ملحمي نتمتع بخبرة واسعة في تطوير حلول معالجة المساحيق المتقدمة. نلتزم بتوفير المعدات المثالية لطحن مختلف مواد البطاريات. مسحوق ملحميوتضمن تقنياتنا نتائج متفوقة مصممة لتلبية المتطلبات المتطورة لصناعة طلاء المسحوق.