正负极材料在充放电过程中脱出或嵌入锂离子，锂浓度分布直接与材料的荷电状态相关，与电极材料的体积膨胀或收缩时的应力和应变紧密关联。在锂离子电池极片中，如果知道了锂分布就能获取很多电极反应信息，了解充放电过程，解释电池失效机理。

　　(1)充电时：Li从阴极材料(例如LiCoO2材料)脱嵌，经过电解质嵌入阳极材料(例如Graphite材料)，与此同时，相等数量的电子沿与放电时相反的路径进入阳极材料。

　　(2)放电时：Li+从阳极材料(负极)脱嵌，经过电解质嵌入阴极材料(正极)，与此同时，相等数量的电子从阳极材料流出，经负极集流体、外部电路和正极的集流体进入阴极材料，从而使正负极分别发生氧化和还原反应。

　　充电与放电过程的不同在于：充电时，电子不能自发在外电路移动，须外加电源做功才行。

　　锂离子电池电化学伪二维(P2D)模型是基于多孔电极理论以及浓溶液理论建立的，如图1所示，考虑了电池里面的实际化学反应过程，包括固相扩散过程、液相扩散及迁移过程、传荷过程、固液相电势平衡过程。采用Butler-Volmer方程描述每个电极上的电化学反应及表面的嵌入与脱出锂过程，采用Fick第二扩散定律来描述锂离子在颗粒内部的扩散过程。若干个描述反应过程的偏微分方程及相应的边界条件组成模型，在很短的计算时间即可得到反应电池外部特性的充放电曲线，同时还可得到反应内部过程的正负极材料的固相浓度分布和固相电势分布以及电解液的液相浓度分布和固相电势分布等细节问题，具有准确、全面、基于机理等优点。

　　将伪二维模型扩展，几何模型采用三维结构时，能够计算得到详细的电极材料中锂的分布，如图2所示，钴酸锂电极在不同的SOC荷电状态下锂浓度分布，从中可以看见锂分布的局部不均匀现象。

　　而电化学模拟预测的锂浓度分布能够说明很多问题，但是这毕竟不是真实测量结果，是对锂离子电池电极过程的一种理想假设。而中子衍射技术是一种利用不一样材料对中子辐射的遮挡率不同，对材料来分析的技术。中子辐射的穿透力强，散射长度与原子序数Z无关，且对轻原子也灵敏，因此，中子对锂离子电池材料中的锂原子和镍锰钴过渡金属原子均非常敏感，我们也可以在不破坏锂离子电池结构的前提下对锂离子电池里面Li的分布进行原位的分析研究。

　　Owejan等人采用图3所示装置，将石墨负极与锂片组装成半电池，用中子照相法在线检测了石墨极片中锂的传输过程和分布情况。中子束穿透PTFE封装材料，对电池极片横截面成像，直接检测电极横截面上锂的分布，极片单侧涂层，宽度5㎜，检测面长度15㎜，如图4a所示。然后，他们通过理论分析，将中子图谱强度与锂浓度建立了直接联系，这样做才能够直接定量测量极片截面上锂浓度的分布。

　　图4是石墨电极片在第一次放电过程中，嵌入电极片中的锂分布。图4a是极片样品及其检测面示意图，图4b是在不同的放电时刻对应的锂浓度分布图谱，图4c是对应时刻的电池的电势演变过程。电极的锂浓度及其分布和电极的电势很好的对应起来了。同样，图5是石墨电极片在第一次充电脱离锂过程中的锂浓度分布和对应时刻的电势。

　　图4 石墨第一次放电嵌锂过程中电极截面锂浓度分布，(a)照相示意图，(b)不同放电时刻的锂分布，(c)电池的电压演变。(倍率C/9)

　　图5 石墨第一次充电脱锂过程中锂浓度分布，(a)不同充电时刻的锂浓度分布和(b)电池的电压演变(倍率C/9)

　　图4和图5的中子束图谱，可以定量分析锂离子浓度。在放电/充电过程中，虽然倍率很小(C/9)，但是还是能够观察到极片靠近集流体和靠近隔膜两侧的锂分布不均匀性，这种差异定量分析如图6所示，靠近隔膜侧锂浓度比集流体侧更高，而且随着嵌锂量增加，差异增大。

　　另外，作者关注了石墨电极嵌锂再脱锂后，残留在极片中的锂离子浓度，如图7所示，这部分锂造成了容量损失，是不可逆容量。石墨电极前四次放电/充电循环中，残留在石墨电极中的锂量如图8所示，不可逆锂损失主要发生在第一次循环，随后几次循环，残留锂量几乎不再变化。

　　随着实验技术发展，研究人员不断开发在线检测技术，研究锂离子电池机理。除了中子束在线检测，还有拉曼谱在线检测，x射线在线检测等众多技术。

　　特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更加多信息而非盈利之目的，同时并不意味着赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权属于原本的作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

　　北极星储能网获悉，10月30日，赣锋锂业发布2023年三季度报告。报告期内营收7536725354.55元，同比减少42.77%；归属于上市公司股东的净利润159660470.78元，同比减少97.88%。报告数据显示，截止2023年9月30日，营业成本.36元，较去年增加74.24%，赣锋锂业表示这主要系期初原材料结存成本比较高，导

　　日前，四川省经济和信息化厅、省发展改革委、生态环境厅等三部门联合印发《四川省工业领域碳达峰实施方案》（以下简称《方案》）。《方案》提出，聚焦实现碳达峰碳中和目标，做优做强水风光、天然气（页岩气）等清洁能源产业，发展壮大晶硅光伏、能源装备等清洁能源支撑产业，加快发展动力电池、钒钛、

　　10月26日上午，兰钧新能源63GWh锂离子电池和研究院项目开工。本次开工的兰钧新能源63GWh锂离子电池和研究院项目，总投资超135亿元，包括今年1月、3月先后签约落地的兰钧新能源二期、三期项目。其中，二期项目包括扩建16GWh锂离子电池电芯和模组生产项目、兰钧研究院项目，同时建立2GWh锂离子电池模组pa

　　新协作平衡锂电回收的可持续性和盈利能力译者说随着电动汽车加快速度进行发展,锂电池的可持续回收至关重要。LFP电池使用寿命短且利润低,难以商业化回收。通过技术革新,新协作力争降低LFP电池回收成本,使其经济可行且环境友好。成功将推动电池行业向循环经济转型,减轻供应链压力，当然这离不开政策的支持和持续的努

　　10月23日，苏州市公共资源交易中心印发年产7.3GWh圆柱型锂离子电池新建项目二标段总承包施工中标人公示。公告显示，中铁建工集团有限公司预中标该项目。招标文件显示，本招标项目年产7.3GWh圆柱型锂离子电池新建项目已由苏州高新区(虎丘区)行政审批局(项目审批、核准或备案机关名称)以苏高新项备〔2023

　　企查查显示，近日，深圳市比亚迪锂电池有限公司发生工商变更，王传福卸任法定代表人、董事长，由何龙接任。该企业成立于1998年6月，注册资本61.6亿人民币，营业范围含家用空调产品的研发，电池线束的开发，锂离子电池、锂锰氧材料、硅铁模块的开发、生产和销售等，由比亚迪全资持股。

　　北极星储能网获悉，10月22日，河南郑州举行大型储能及动力电池项目仪式合作框架协议签约仪式，仪式上，中国平煤神马控股集团有限公司、河南省汽车产业投资集团有限公司、英诺贝森储能科技（河南）有限公司、河南平高电气股份有限公司、平顶山市发展投资控股集团有限公司的代表共同签署协议。据了解，项

　　10月20日，内蒙古自治区招商引资推介会暨合作项目签约仪式在广东深圳举行。推介会上，融捷集团与内蒙古乌海市政府正式签署投资合作协议，融捷集团将投资45亿元在乌海设立锂电池制造与锂电池材料生产基地。内蒙古自治区党委书记、人大常委会主任孙绍骋，内蒙古自治区党委副书记、自治区主席王莉霞，融捷

　　北极星储能网获悉，10月18日，广东省工业和信息化厅印发关于开展省级促进经济高水平质量的发展专项资金（新一代信息技术和产业高质量发展）支持新型储能产业高质量发展项目入库的通知。其中，重点任务条件及目标包含储能型锂离子电池、储能型钠离子电池、液流电池、其他储能系统、电子元器件类、储能电池生产的基本工艺装备、系

　　近日，四川天劲新能源科技公司一期年产20亿瓦时锂离子动力电池及pack（派克）项目正式投产。据了解，四川天劲新能源科技公司主要生产锂离子动力电池产品，公司落户射洪将致力于打造一个集办公、研发、生产及销售于一体的智能、数字化动力电池基地；具有国际先进设备和先进生产力。建设项目占地206亩，

　　仙居发布公众号发文，台州弗迪电池有限公司生产的一批货值80.8万元人民币的锂离子动力电池组，经台州海关检验合格后，顺利出口日本，这是仙居县锂电池首次实现出口。该公司首笔出口订单为6830台包体，总金额达人民币2.9369亿元，计划分批出口。据悉，弗迪新能源动力电池项目于2022年4月3日落地仙居，4

　　尚太科技10月25日接待机构调研时表示，整体看来，目前整个负极材料市场仍处于产能结构性过剩状态，年初以来负极材料产品价格不断走低，包括公司在内的整个负极材料市场平均价格相比去年普遍下降。我们大家都认为目前的低位价格，大部分企业的利润空间已经压缩至成本线附近，甚至很大比例企业已开始亏损，在当

　　近日，国科炭美新材料（湖州）有限公司成功完成数千万元天使轮融资，本轮融资由招商致远资本、鹏鲲新能源、软银中国资本、核聚资本、力合资本等联合投资。本轮资金大多数都用在千吨级硬炭产线和研发中心建设、市场推广和团队建设等。据悉，公司年产1000吨锂/钠电池负极材料项目将于今年年底建成投产，项目

　　10月20日，内蒙古自治区招商引资推介会暨合作项目签约仪式在广东深圳举行。推介会上，融捷集团与内蒙古乌海市政府正式签署投资合作协议，融捷集团将投资45亿元在乌海设立锂电池制造与锂电池材料生产基地。融捷乌海新能源基地项目位于乌海海渤湾区，用地900亩。项目建成后，将形成10GWH/年锂离子电池电

　　10月16日，贝特瑞集团董事长贺雪琴带队参加中国-印度尼西亚工商论坛，并在印尼佐科总统的见证下，与印尼海洋与投资统筹部签署了锂电池负极材料项目投资框架合作协议，双方希望能够通过此框架协议达成合作共识，并共同开展有益的合作项目，扩大BTR在全球行业的影响力，促进印尼当地经济和就业增长，支持印尼

　　总投资12.17亿元 新型铝基负极锂离子电池线日，广元经开区、广元发展集团与深圳中科瑞能成功签订新型铝基负极锂离子电池线项目。据了解，该项目拟选址于广元经开区石盘工业园区，规划用地面积约200亩，分两期建设。计划建设的新型铝基负极锂离子电池线项目，采用新型铝碳复合材料替代传统的石墨类负极，可大范围的应用于储能、新能源汽车、小型

　　10月10日，翔丰华发布了《关于子公司与上海宝山工业园区管理委员会签署《拿地合作框架协议书》暨对外投资的进展公告》，表示宣布与上海宝山工业园区管理委员会签署了《拿地合作框架协议书》。本项目名为上海碳峰科创中心项目，项目位于宝山区城市工业园区BSP0-1601单元A8-03地块；该项目占地面积23788.

　　加快新能源行业布局 滨海能源子公司拟3300万元收购鑫金马100%股权

　　9月26日滨海能源公布，公司拟以3,300万元的交易对价收购对手方商都中建金马冶金化工有限公司（简称“中建金马”）持有的内蒙古鑫金马新材料有限公司（简称“鑫金马”或“标的公司”）100%股权。中建金马的4万吨锂电池负极材料一体化项目已完成项目的发改委备案、环评和能评手续，并拥有相关建设用地及

　　北极星储能网获悉，7月27日，厦钨新能发布2022年半年报。报告数据显示，2022年上半年，公司实现盈利收入143.02亿元，同比增长117.75%；实现扣非归母净利润4.57亿元，同比增长97.2%。其中，二季度实现盈利收入83.93亿元，同比增长129.19%；实现扣非归母净利润3.1亿元，同比增长148.0%。厦钨新能表示，业绩大增主要原

　　北极星储能网获悉，科恒股份7月11日发布了重要的公告，该公司及其全资子公司深圳市浩能科技有限公司于7月11日与珠海市金湾区人民政府签署《投资协议书》，拟在珠海市金湾区辖区内投资建设新能源材料项目与智能装备项目。资料显示，项目规划总用地约15.1万平方米，总投资金额为不低于18.08亿元。其中，新能源材

　　1月5日，贵州振华新材料股份有限公司(以下简称“振华新材”)申请科创板上市已获受理，中信建投证券为其保荐人。拟募资12.00亿元。招股书显示，振华新材已实现涵盖中镍、中高镍及高镍全系列一次颗粒大单晶镍钴锰酸锂三元正极材料的产业化生产及销售，也是钴酸锂、复合三元等多品种锂离子电池正极材料

　　高工产研锂电研究所（GGII）初步调研多个方面数据显示，2020年中国正极材料出货量51万吨，同比增长27%。在经历了上半年的市场低迷，出货量仍能达到20%以上的增长，与下半年新能源汽车市场快速回暖分不开。（来源：微信公众号新产业智库；ID：weixin-gg-ii）从增长驱动力来看，带动全年正极材料出货量增长的主要

　　12月23日，中伟股份在深圳证券交易所创业板上市，正式登陆长期资金市场。此次IPO，中伟股份拟募集资金总额约为14.01亿元，扣除发行费后资金大多数都用在高性能动力锂离子电池三元正极材料前驱体西部基地项目和补充运营资金项目。据电池中国网了解，中伟新材料股份有限公司(简称“中伟股份”)成立于2014年，主要