logo
বাড়ি মামলা

Case Study: Corrosion Analysis of SiC Rollers in LFP and NCM Cathode Production

সাক্ষ্যদান
চীন Shaanxi KeGu New Material Technology Co., Ltd সার্টিফিকেশন
চীন Shaanxi KeGu New Material Technology Co., Ltd সার্টিফিকেশন
ক্রেতার পর্যালোচনা
এনজিকে শানসি কেগুর সাথে আমাদের দীর্ঘদিনের অংশীদারিত্বকে মূল্য দেয়। তাদের এসএসআইসি সিরামিকগুলি গুণমান এবং উদ্ভাবনে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করে, আমাদের পারস্পরিক সাফল্যকে চালিত করে। এখানে অব্যাহত সহযোগিতার জন্য!

—— এনজিকে থার্মাল টেকনোলজি কোং লিমিটেড

হুইকে-তে, আমরা শানসি কেগু নিউ মটরিয়াল টেকনোলজি কোং লিমিটেডের সাথে আমাদের দীর্ঘদিনের অংশীদারিত্বের জন্য গর্বিত, যা বিশ্বাস, উদ্ভাবন এবং ভাগাভাগি শ্রেষ্ঠত্বের উপর ভিত্তি করে একটি সহযোগিতা।তাদের SSiC সেরামিক এবং নির্ভরযোগ্য সমাধানের দক্ষতা আমাদের প্রকল্পগুলিকে ধারাবাহিকভাবে সমর্থন করেছে.

—— সুঝু হুইকে টেকনোলজি কোং লিমিটেড

কেডায় আমরা শানসি কেগু নিউ মটরিয়াল টেকনোলজি কোং লিমিটেডের সাথে দীর্ঘদিনের অংশীদারিত্বের জন্য অত্যন্ত কৃতজ্ঞ।তাদের উচ্চমানের এসএসআইসি সিরামিক সমাধানগুলি আমাদের প্রকল্পগুলির অবিচ্ছেদ্য অংশ ছিল এবং আমরা অব্যাহত সহযোগিতা এবং ভাগ করা সাফল্যের অপেক্ষায় রয়েছি.

—— কেদা ইন্ডাস্ট্রিয়াল গ্রুপ কোং লিমিটেড।

তোমার দর্শন লগ করা অনলাইন চ্যাট এখন

Case Study: Corrosion Analysis of SiC Rollers in LFP and NCM Cathode Production

April 14, 2026
সম্পর্কে সর্বশেষ কোম্পানী কেস Case Study: Corrosion Analysis of  SiC Rollers in LFP and NCM Cathode Production

Silicon carbide (SiC) rollers are widely used in lithium battery cathode material production due to their high-temperature stability and mechanical strength.

However, under different process conditions, their corrosion behavior can vary significantly.

This case study analyzes the performance of SiC rollers in LFP (LiFePO₄) and NCM (Nickel Cobalt Manganese) production environments, focusing on corrosion mechanisms, failure modes, and optimization strategies.

Operating Conditions Comparison

LFP Production Environment

  • Lithium source: Li₂CO₃
  • Furnace atmosphere: Low corrosion, mainly water vapor
  • Maximum temperature: ~1000°C

Observed performance:

  • Uniform gray surface deposition
  • No significant density reduction
  • No fracture during operation
  • Service life: ~2 years

The rollers maintained stable performance under relatively mild conditions.

NCM Production Environment

  • Lithium source: LiOH
  • Atmosphere: Oxidizing + corrosive gases
  • Temperature-critical zone: 700–800°C

Observed issues:

  • Large-scale surface spalling
  • Significant density reduction
  • Internal structural degradation
  • Service life: ~2 months
  • Failure: 2 roller fractures recorded

Corrosion and mechanical failure significantly affected production stability.

Corrosion Mechanism Analysis

1. Surface Reaction Behavior

XRD and XRF analysis revealed that:

  • Original SiC phase significantly decreased
  • New compounds formed:
    • Lithium silicates (Li₂SiO₃, Li₂Si₂O₅)
    • Nickel-containing compounds
    • Lithium-manganese oxides

This indicates intense chemical reactions altering the material structure.

2. Microstructure Degradation

SEM analysis showed:

  • Increased porosity
  • Enlarged pore size
  • Loosened internal structure

Measured change:

  • Density decreased from ≥3.05 g/cm³ → ~2.8 g/cm³

 Corrosion penetrated beyond the surface into the bulk material.

3. Key Corrosion Reactions

(1) Thermal Oxidation

SiC reacts with oxygen:


SiC + O₂ → SiO₂

  • Forms a temporary protective layer
  • Can fail under aggressive conditions

(2) Chemical Reaction with Lithium Compounds

At high temperature:

  • LiOH decomposes → reactive lithium species
  • Reacts with SiO₂:

SiO₂ + Li₂O → Li₂SiO₃

At 700–800°C:

  • Lithium silicates soften → form molten phase
  • Dissolve protective SiO₂ layer

Leads to continuous exposure and accelerated corrosion

(3) Molten Salt Corrosion

SiC reacts with molten lithium compounds:


SiC + Li₂SiO₃ + O₂ → Li₄SiO₄ + Li₂Si₂O₅ + CO/CO₂

Results in rapid material consumption

4. Failure Mechanism

  • Lithium silicates penetrate along grain boundaries
  • Grain boundary phases dissolve
  • Intergranular bonding weakens

Leads to:

  • Structural disintegration
  • Reduced mechanical strength
  • Roller fracture

Why NCM Conditions Are More Aggressive

Key differences between LFP and NCM:

Factor LFP NCM
Lithium source Li₂CO₃ LiOH
Corrosion intensity Low High
Critical temperature 700–800°C
Failure mode Stable Corrosion + fracture

LiOH + high-temperature molten phase is the main driver of corrosion

Improvement Strategies

1. Surface Coating Optimization

  • Method: Plasma spraying
  • Coating: Y₂O₃ / Al₂O₃

Function:

  • Prevent molten salt wetting
  • Block gas penetration
  • Delay corrosion

Advantages:

  • Cost-effective (~1000 RMB per roller)
  • Fast implementation

Suitable for short-term improvement

2. Material Upgrade (CVD SiC Coating)

  • Method: Chemical Vapor Deposition (CVD)
  • Result: High-purity SiC surface layer

Benefits:

  • Dense structure
  • Strong bonding
  • Blocks corrosion pathways

Provides long-term stability and longer service life

Engineering Recommendations

1. Prioritize NCM Process Optimization

  • Implement coating or CVD upgrades
  • Start with small-batch trials

2. Control Critical Temperature Zone

  • Optimize heating rate in 700–800°C range
  • Reduce molten phase formation

3. Monitoring and Maintenance

  • Regular density testing
  • Surface inspection
  • Replace severely corroded rollers early

Conclusion

This case demonstrates that:

  • SiC rollers perform well in mild LFP environments
  • But face severe degradation in NCM processes with LiOH

 The combination of:

  • High temperature
  • Reactive lithium compounds
  • Molten phase formation

leads to rapid corrosion and structural failure.

Key Takeaway

For demanding applications such as NCM production:

Material design and surface engineering are critical
Upgraded SiC solutions can significantly improve reliability and service life


যোগাযোগের ঠিকানা
Shaanxi KeGu New Material Technology Co., Ltd

ব্যক্তি যোগাযোগ: Ms. Yuki

টেল: 8615517781293

আমাদের সরাসরি আপনার তদন্ত পাঠান (0 / 3000)