锂离子电池正极材料生产技术查看源代码讨论查看历史

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锂离子电池正极材料生产技术随着智能手机和智能终端设备的发展和普及，市场上对高容量锂离子电池的需求日益增加，而高容量电池必须使用高体积比容量的正极材料。提高材料的比容量和振实密度是提高锂离子电池正极材料体积比容量的两大途径。

二、技术要点

（解决的技术难题、技术指标等）

主要功能与指标：

1、 磷酸铁锂材料：材料电化学性能：1C容量不低于140mAh/g，循环次数不低于1000次，低温性能和一致性良好。

2、 锰酸锂材料：材料电化学性能：1C容量不低于110mAh/g，循环次数不低于500次，高温稳定性良好。

三、成果形式

（专利、著作权、新产品、新技术等）

技术

四、应用领域及应用场景

化工材料，主要用于锂电池电极材料的制备。

五、当前应用成效

相比较其他主材，正极材料的工业化生产工序多，相对比较复杂，对温度、环境、杂质含量的控制也比较严格，正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂三元材料等。

三元材料最早可以认为来自于20 世纪90年代的掺杂研究，如对 LiCoO2 ，LiNiO2 等掺杂，在 LiNiO2 中通过掺杂 Co 的研究，形成 LiNi1-xCoxO2 系 列正极材料，在20世纪90年代后期，有关学者进行了在 LiNi1-xCoxO2 中 掺杂 Mg，Al 以及 Mn 的研究。法国 Saft -LiNi1-x-yCoxAlyO2 与 LiNi1-x yCoxMgyO2，但早期的 Li(Ni,Co,Mn)O2 没有阐明反应机理与采用合适的制备方法，21 世纪初，日本 Ohzuku 与加拿大 J.R. Dahn，利用氢氧化物共沉淀 法制备出一系列 Li(Ni,Co,Mn)O2 化合物。其中，镍是主要的电化学活性元素， 锰对材料的结构稳定和热稳定提供保证，钴在降低材料电化学极化和提高倍率特性方面具有不可替代的作用。三元材料具有高的比容量，良好的循环性能，稳定的结构，可靠的安全性以及适中的成本。

作为三元材料制备中的一个比较重要的过程—煅烧，其温度、时间、气氛控制是其中比较重要的参数，煅烧温度高，煅烧时间可以适当缩短，镍含量高，煅烧温度也适当降低，不同的条件所制备出来的材料在电化学性能上也 是有区别的。

六、应用推广的领域和场景

本技术提出的制备方法通过对传统磷酸铁锂材料和锰酸锂材料的制备工艺改进，进过特定的原材料配比、控制煅烧温度和时间等方法，所制备的正极材料具有高比容、大粒度、高振幅的特点，且循环寿命长、安全性能高，可显著提升锂离子电池体积比能量和循环保持率、提高电池的综合性能，具有工艺简单、工艺范围宽、容易实现规模化生产等优点。目前已经在新能源汽车和电子产品中应用。

七、应用推广的价值和前景

（产业带动能力、效率提升能力、市场规模等）

主要应用于锂离子电池，包括：电动汽车、电动自行车、电网储能、矿灯等对安全性、高低温和循环性能要求严格的二次电源。

==八、技术优化的方向和途径

在电网储能等领域进行中试，提高综合性能，降低成本。