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锂离子电池新型正极材料—镍钴酸锂中试技术开发

作者:大连理工大学    转贴自:http://www.kj.zjg.gov.cn/Article_Show.asp?ArticleID=1975    点击数:72


一、产品和技术简介:

目前锂离子电池正极材料通常使用的是钴酸锂,但其价格昂贵,放电容量较低。钴酸锂/石墨体系的充电容量增加已趋于极限,单纯改变电极片配方来提高电池容量已不再是一个方向。我国的鈷资源十分匮乏,国际上的钴价也一直居高不下,因此钴酸锂作为动力电池正极材料的发展阻力不可低估。

国内一些锂电池厂家以及科研院所将目光开始放在该发展方向上。但由于镍酸锂安全性难以保证以及合成条件苛刻,目前国内尚没有可以中试生产镍钴酸锂的报道。

本研究由于将镍与钴在分子级别上进行混合,保证了镍与钴之间的充分掺杂,从根本上解决了镍酸锂安全性差的问题。适宜的混料方式保证了锂与镍的充分混合,提高了产品的纯度。该方法合成的镍钴酸锂远胜于钴酸锂的电化学性质。同时简单的烧结方式避免了能源的浪费,提高了产能。

二次电池的性能直接影响移动电子设备和电动车的总体性能。巨大的应用市场也迫切要求锂离子二次电池进一步提高比能量并降低生产成本。解决锂离子电池上述问题的关键是电池正极材料。我们开发的新型正极材料——镍钴酸锂的高比容量和优良的循环性能决定了其替代钴酸锂的可能性。而且,我国的镍资源储量十分丰富,远远高于钴的储备,这就决定了其价格上的优势地位。

我们经过小规模试验,基本确定了合成高容量、高寿命、高安全性的镍钴酸锂的工艺条件,准备进一步探讨开发工业化生产的可行性。

二、应用范围:

用于锂离子二次电池中的正极材料。

三、生产条件:

1.外购试验原料;

2.外购煅烧炉;

3.外协制作电池及其性能检测。

四、成本估算:

1.外购试验原料                100万元;

2.外购煅烧炉                   10万元;

3.外协制作电池并性能检测        8万元;

4.水、电、人工费               10万元;

5.附属控制设施                  5万元;

6.办公及鉴定费                  8万元;

7.不可预见费                    6万元;

合计                           57元。

五、规模与投资:

建一套中试试验装置。总投资预计60万元(人民币)。

六、市场与效益:

1.开发出安全性高、稳定性好、输出功率密度和能量密度高、成本低的镍酸锂(实际应为镍钴酸锂)正极材料。其主要物理和化学性能达到:振实密度为22.2g/cm3,比表面积为0.41.0m2/g。利用得到的镍酸锂做成的电池在常温下0.5C经过一千次充放电后,容量的衰减小于15%;在60度的高温环境下,100次充放电后容量衰减小于1%。

2.建成中试装置,实现中试生产,提出规模化生产的工艺技术。

七、提供技术的程度和合作方式:

1.转让小试技术;

2.技术入股。

八、联系方式

大连理工大学    联系人:刘连峰、刘书孟、孙红新

电话:0411-84708601   84707603     邮箱:gjjszx@scu.edu.cn