吳建華表示,針對高鎳三元材料的制備瓶頸,科恒提出了利用特殊金屬氧化物對表面進行修飾的改性思路。
高鎳三元正極材料具有高克比容量、高能量密度、低成本等一系列優勢,是一種極有應用前景及市場前景的下一代鋰離子電池材料。
與此同時,高鎳三元材料也存在一系列棘手的問題挑戰:1、充電態下晶格失氧,不可逆結構相變;2、高鎳含量導致的Ni2+與Li+混排;3、長循環過程中的微裂痕,性能衰減;4、表面堿度高,對CO2、H2O敏感。
尤其是高鎳三元材料表面堿度高,對CO2、H2O敏感,因此材料制備時需要更嚴格的全過程管控制備條件,更嚴格的包裝存儲條件以及更嚴格的后期加工使用條件。
不同材料廠家也在采取不同創新工藝等實現手段,突破高鎳三元材料的量產應用。
10月18日,高工鋰電(2018)國際鋰電池關鍵材料技術創新峰會在深圳盛大開幕。本次峰會由GGII主辦,高工鋰電、江門市商務局、江門市經濟和信息化局承辦,邀請了鋰電材料各個環節及動力電池企業超80位行業專家、技術領袖及超400位業內人士就現階段動力電池核心材料的技術研發創新、產業化升級等進行共同探討。
在國際鋰電材料產業鏈技術前瞻專場上,科恒股份副總裁吳建華博士發表了“高鎳三元材料表面改性探究”的精彩主題演講。
吳建華表示,針對高鎳三元材料的制備瓶頸,科恒提出了利用特殊金屬氧化物對表面進行修飾的改性思路。
經過研究測試發現,經過金屬氧化物表面改性后,常規金屬氧化物包覆并不會減慢總堿量的增加速度;常規金屬氧化物包覆并不會減慢LiOH轉變為Li2CO3的速度;常規金屬氧化物包覆會一定程度上降低初始表面堿度(Al效果較好)。
“高鎳材料由于其本身結構決定其對空氣中H2O和CO2較為敏感,表面修復手段能起到一定的保護作用,但材料在制備及使用過程中仍需做好嚴格的防護,這樣才能保證材料性能發揮到最佳狀態。”吳建華坦言。
對于高鎳三元材料的技術發展趨勢,吳建華認為:
一是,鎳含量會進一步提高。目前已經有鎳含量大于94%的學術報道,這樣的高鎳三元在電池當中應用的難度愈發增大,需要全產業鏈的鼎力合作。
二是,繼續優化摻雜物種。進一步克服高鎳三元材料結構的本征缺陷,降低活性氧溢出的幾率。
三是,表面包覆處理的優化,將進一步提高正極材料的電子導電性。
四是,單晶化。提高結構的穩定性。與錳酸鋰復合使用提高安全性。
五是,采用新的燒結制備手段。降低耗氧量,優化制造過程,提升生產效率,大幅度降低規模化生產的制造成本,為新能源汽車推廣使用做出正極材料降低成本的貢獻。
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原文標題:【高工透視】科恒股份吳建華:高鎳三元材料的五大技術發展趨勢
文章出處:【微信號:gh_a6b91417f850,微信公眾號:高工鋰電技術與應用】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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