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        當前位置:主頁 > 新聞資訊 > 行業動態 > 高容量高鎳正極材料與動力電池單體開發 時間:2018-06-16
        高容量高鎳正極材料與動力電池單體開發
        高容量高鎳正極材料與動力電池單體開發
        近日,從科學技術部官網獲悉,我國國內一支電池研發團隊已設計研發出一款高比能量動力鋰離子電池,可將電動車行駛里程提高一倍,大幅提升動力電池的使用效率,為促進新能源車普及和推廣起到巨大的幫助作用。
        據了解,該研發團隊通過基礎配方實驗,解決了高鎳系材料放電比容量低、首效低的技術難題,并結合前驅體控制結晶合成技術、富氧氣氛二次固相合成技術、配方調整等關鍵技術,提高Ni2+氧化成Ni3+氧化程度,減少材料表面與電解液接觸,降低材料表面殘余Li量,在不提高Ni含量的前提下,將高鎳系材料首次放電容量提高至大于等于206mAh/g、首效大于等于90%、振實密度大于等于2.1g/cm3、磁性雜質含量小于等于40ppb、pH小于等于11.7。
          同時,針對當前前驅體中Ni、Co、Mn三種元素連續梯度制備困難以及均勻性不好控制的技術難題,采用Ni、Co、Mn三種溶液單獨配制,通過設計程序精確控制流量進入反應釜的新思路,設計、制作了100升實驗裝置,編制完成控制程序,對制備工藝參數進行優化,實現了前驅體中三種元素從核到殼按任意曲線連續梯度分布,大幅降低因組分突變導致的材料在體積效應、應力等方面的不均勻性,減少顆粒在充放電過程中的微裂紋,提高容量保持率。該方法同時提高了前驅體的批次均一性,合成的前驅體為二次球型結構、粒徑及組分梯度分布可控、振實密度高于1.8g/cm3。
        在此基礎上,該目團隊利用高性能氧化鎳鈷鋁鋰(NCA)作為電池正極材料,滿足動力電池能量密度和安全性要求,又在使用氧化鎳鈷鋁鋰(NCA)作為正極材料研究的基礎上,開發出高比能量、長循環壽命、良好安全性能的鋰離子動力電池,用高鎳系正極材料通過納米制備、納米分散、包覆及預嵌鋰等多種技術,研制出容量高、首次效率高、循環穩定性及倍率性能好的硅碳負極材料,并在該體系基礎上開發了電芯單體比能量達到302Wh/Kg,體積能量密度大642Wh/L,25℃下1C充放電循環710次(100%DOD),容量保持率達到80%;同時通過優化電解液配方,循環性能明顯改善,目前循環285次(100%DOD)容量保持率高達96%。
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