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2020先进电池材料论坛前瞻(15):问道高电压高镍材料产业化“路径”

锂电材料|高镍文章来源自:高工锂电网

2020-08-17 09:33:20 阅读:1637

摘要围绕高电压、高镍两种技术路径,行业中正在展开诸多技术研究工作,推进动力电池向高安全、高性能趋势发展。

通过应用高镍材料以及提高正极材料电压等方式,是提升动力电池能量密度的重要手段。

高镍材料方面,目前高镍三元材料的应用难点在于,循环过程中易发生阳离子混排、应力诱导微裂纹的现象,从而导致容量衰减。

目前围绕高比能量锂离子动力电池的正极材料技术突破,主要在合成工艺、掺杂改性、微观结构和电解液匹配等方面开展。

如:通过合成Ni0.9Co0.05Al0.05OOH 前驱体提高产物中镍的平均价态、调整锂过量,降低锂镍混排程度等;进行离子掺杂提高材料(尤其是脱锂态)的结构稳定性,改善热稳定性;通过表面包覆,稳定三元材料在充放电过程中的表层晶体结构等。

同时,行业也在探索二次球高镍NCM三元材料、高镍单晶三元材料、高镍多元材料(NCMA)、高镍无钴材料的产业化突破。

从另一层面来看,提高正极材料电压也是提升动力电池能量密度的重要手段之一。

如:将NCM523 材料的充电电压从4.2提升至4.35V,从而实现锂离子动力电池能量密度的提升。中镍单晶材料NMC532/622 材料的安全性及结构稳定性比较好,目前也可通过提升截止电压的方式提升比容量。

对于材料本身而言,在更高的电压下使用需要改善材料的结构及表面界面的稳定性。实现高电压应用,改善单晶材料设计,改善相应配套的电池材料体系尤其电解液将能达到更优的效果。

围绕上述两种技术路径,行业中也在展开诸多技术研究工作,推进动力电池向高安全、高性能趋势发展。

在此背景下,2020先进电池材料集群产业发展论坛将于8月26-27日在深圳机场凯悦酒店举行,此次会议由深圳先进电池材料产业集群主办,深圳市清新电源研究院、高工锂电、高工氢电联合承办。

会议将重点围绕“电池核心关键材料技术及产业前景”、“电池制造创新工艺及发展趋势”、“储能与电池回收产业前沿技术”及“氢燃料电池核心材料创新突破与应用趋势”等多个行业内热点内容展开,寻路产业未来。

下一代正极材料研究及产业化是此次论坛的重要议题,清华大学深圳国际研究生院副教授贺艳兵将发表关于“高电压高镍材料研究”的主题演讲,围绕正极材料的技术革新开展分享探讨。

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