当升科技7大高镍三元材料安全性改善方案

2018-10-24 浏览次数:1375

无论是政策导向、市场导向,还是技术演进方向,高镍三元材料成为动力锂电材料发展的必然趋势。


国际方面,包括松下、AESC、SDI、LG等国际动力电池企业都在应用和开发高镍三元动力电池;国内方面,CATL、比亚迪、力神、比克、鹏辉、捷威动力也在积极进军和扩大高镍三元的应用。


“2018年下半年NCM811在圆柱形电池中获得突破性进展,多家电池企业实现大批量应用,预计2019年下半年,方形、软包动力电池解决应用难题,开始大批量应用,预计在动力锂电市场的份额将会进一步提升。”当升科技董事、总经理李建忠做出如此研判。


10月19日,高工锂电(2018)国际锂电池关键材料技术创新峰会接棒昨日(10月18日)精彩继续。本次峰会由高工锂电主办,邀请了锂电材料各个环节及动力电池企业超80位行业专家、技术领袖及超400位业内人士就现阶段动力电池核心材料的技术研发创新、产业化升级等进行共同探讨。




在“动力电池新材料创新与产业化应用”专场上,当升科技董事、总经理李建忠发表了“高镍三元材料面临的挑战与对策”的精彩主题演讲。




李建忠表示,2017年全球高镍三元材料,涵盖NCM622/811和NCA,使用量约为4.8万吨,车用占比66%;预计2018年全球高镍材料使用量约为7.8万吨,车用占比约70%。


一方面,高镍三元材料需求占比的不断提升,另一方面,材料企业也面临着高镍三元材料本征特性带来的挑战。


如充放电过程中,高镍三元材料体积膨胀/收缩导致的颗粒粉化;表面劣化导致化学稳定性差;晶格塌陷等;导致容量衰减、安全性变差。


针对于此,李建忠也提出了高镍三元材料七大安全性改善方案:


1、提高强度。制备径向结构的高强度前驱体,优化烧结工艺,制备高强度三元材料,抑制颗粒在充放电过程中的破裂粉化问题。


2、单晶化。制备单晶化三元材料,提高材料的压实密度,降低材料的比表面积,改善电池的能量密度、高温储存、循环和安全寿命。


3、核壳结构。在NCA基础上包覆特殊材料,形成核壳结构材料,容量基本保持,大幅改善循环、稳定性。


4、掺杂改性。通过掺杂改性,稳定材料晶体结构,使其耐受高温、高电压、反复充放电引起的结构畸变。


5、包覆改性。通过包覆改性稳定材料表面结构,减少Ni、Co、Mn溶出,改善高温储存、循环和安全性能。


6、NCM不仅要控制晶界及颗粒处的细微金属异物,同时要去除产品颗粒间夹带的大颗粒金属异物。


7、固态锂电池设计。固态锂电采用固体电解质,解决液态锂离子电池的安全性问题。



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