科技部：高比能量动力锂离子电池高镍正极材料研发取得阶段性进展

近日，笔者从科技部获悉，科技部发文称，2016年国家重点研发计划“新能源汽车”重点项目“高比能动力锂离子电池开发与产业化技术”，在高镍阴极材料的研发方面取得突破。

第一阶段，项目研发团队通过基础配方实验，结合前驱体控制结晶合成技术、富氧气氛下二次固态合成技术等关键技术，解决了高镍材料放电比容量低、初效低的技术问题，配方调整和涂层技术，提高Ni2+向Ni3+的氧化程度，减少材料表面与电解质的接触，降低材料表面残留的Li含量。在不增加Ni含量的前提下，高镍基材料的首次放电容量提高到≥206mAh/g，首次效应≥90%，振实密度≥2.1g/cm3，磁性杂质含量≤40ppb，pH≤11.7。拥有一条20吨/月的试生产线。

同时，针对前驱体中Ni、Co、Mn连续梯度制备困难、均匀性控制不好的技术问题，项目组采用了Ni、Co和Mn分别制备的新思路，通过设计程序分别精确控制进入反应器的流量，设计制造了100升实验装置，编制了控制程序，优化了制备工艺参数。实现了前驱体中三种元素根据任意曲线从核到壳的连续梯度分布，从而大大降低了成分突变引起的材料在体积效应、应力等方面的不均匀性，减少了充放电过程中颗粒的微裂纹，提高了容量保持率。该方法还提高了前驱体的批次均匀性，合成的前驱体具有二次球形结构，粒度和组成梯度分布可控，振实密度高于1.8g/cm3。

上述结果为精细设计高镍三元阳极材料的成分和梯度，开发高比容量、长寿命的梯度高镍阴极材料奠定了良好的基础。近日，笔者从科技部获悉，科技部发文称，2016年国家重点研发计划“新能源汽车”重点项目“高比能动力锂离子电池开发与产业化技术”，在高镍阴极材料的研发方面取得突破。

第一阶段，项目研发团队通过基础配方实验，结合前驱体控制结晶合成技术、富氧气氛下二次固态合成技术等关键技术，解决了高镍材料放电比容量低、初效低的技术问题，配方调整和涂层技术，提高Ni2+向Ni3+的氧化程度，减少材料表面与电解质的接触，降低材料表面残留的Li含量。在不增加Ni含量的前提下，高镍基材料的首次放电容量提高到≥206mAh/g，首次效应≥90%，振实密度≥2.1g/cm3，磁性杂质含量≤40ppb，pH≤11.7。拥有一条20吨/月的试生产线。

同时，针对前驱体中Ni、Co、Mn连续梯度制备困难、均匀性控制不好的技术问题，项目组采用了Ni、Co和Mn分别制备的新思路，通过设计程序分别精确控制进入反应器的流量，设计制造了100升实验装置，编制了控制程序，优化了制备工艺参数。实现了前驱体中三种元素根据任意曲线从核到壳的连续梯度分布，从而大大降低了成分突变引起的材料在体积效应、应力等方面的不均匀性，从而……

颗粒在充电和放电过程中的微裂纹减少，并且容量保持率提高。该方法还提高了前驱体的批次均匀性，合成的前驱体具有二次球形结构，粒度和组成梯度分布可控，振实密度高于1.8g/cm3。

上述结果为精细设计高镍三元阳极材料的成分和梯度，开发高比容量、长寿命的梯度高镍阴极材料奠定了良好的基础。

标签：

汽车资讯热门资讯