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富锂三元正极材料
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山东硅纳
富锂三元正极材料
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1、简述:富锂三元正极材料Li(LixTM1-x)O2作为一种拥有超过300 mAh g-1放电比容量和超过900 Wh kg-1能量密度、高性能低成本(低钴低镍)的正极材料受到世界各国科研工作者和市场的广泛关注。值得一提的是,在各国制定动力电池产业规划中,富锂三元正极材料一直被认定为下一代电池的核心关键材料。本基地开发出一种富锂三元正极材料的制备工艺,采用低温自蔓延的方法,相对于传统的共沉淀法,更加高效快速低成本,且不产生废水污染。
2、应用:富锂锰基正极被业内公认为是下一代正极材料,是实现动力电池单体比能量超过350wh/kg的新型正极材料。与现有的NCM811高镍三元材料相比,具有高比能量、低成本、高热稳定性等有有点,与磷酸铁锂相比,具有更高能量密度、高振实密度、接近价格优势,是一种综合性能极优的材料。但由于**不可逆容量损失大,倍率性能和循环寿命较差,特别是电压衰减问题导致富锂锰三元正极材料一直尚未商业化。
另一方面,除去固相烧结的,一般三元材料均需要使用共沉淀法制备,该工艺需要长时间稳定控制反应过程(pH、进料速度、络合沉淀速度等),对反应设备要求高,产生大量废液废气,综合生产成本高,这也是三元正极材料成本较高的原因之一。因此,开辟一种低成本低污染合成工艺和装置也是市场亟需的。
3、产品性能参数:本工艺基于一种低温自蔓延工艺,以硝酸盐的自身氧化燃烧为热源,一步合成高性能的富锂锰三元正极材料。低温自蔓延法快速高效,耗时仅为共沉淀法的1/10左右,无废水产生,制造设备低廉,产物性能稳定,加工成本约为共沉淀法的1/3。制备的材料具有较高的放电比容量(200圈1C平均放电比能量为600 Wh/kg),极低的电压衰减(200圈平均每圈衰减率为0.0142%)。
同时该工艺可用于合成5系以下三元材料。
合成的富锂锰三元正极材料的基本性能