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军用锂离子电池正极材料氧化镍钴锰锂的制备技术
文章来源 : 军民结合推进司 发布时间:2014年12月08日

  【技术开发单位】中国电子科技集团公司第十八研究所

  【技术简介】氧化镍钴锰锂正极材料不仅极大地减少了对稀缺资源钴的用量,降低了电池的成本,而且结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂电池材料各自的优点,与占市场主导地位的钴酸锂正极材料相比,氧化镍钴锰锂正极材料的克比容量更高、安全性和循环稳定性更好、成本更低,是高比能量型锂离子电池最有潜力的新型正极材料。中国电科集团公司第十八研究所通过“军用锂离子电池正极材料氧化镍钴锰锂制备技术开发”项目的成功完成,已经成为国内锂离子电池正极材料的高端供应商,其所生产的氧化镍钴锰锂正极材料技术指标处于国内领先,接近或达到国际先进水平。

  【主要技术指标】


批产的氧化镍钴锰锂技术指标

名称

实际测试值

物理指标

外观

黑色固体粉末

形貌

球形

振实密度(g/cm3

2.50

比表面积(m2/g)

0.39

粒度分布D50(um)

10.56

化学指标

杂质含量(%)

Cu:0.0001

Si:0.0002

Fe:0.0041

Al:0.0002

Ca:0.002

pH值

10.24

主体含量(%)

7.23

60.52

电化学性能

初始容量(mAh/g)

185(4.8V)

160(4.3V)

首次充放电效率(%)

92

10次循环(mAh/g)

160

循环性能(2.75-4.3V)

500@85%

其他性能

高低温性能良好

安全性能满足要求


  【技术特点】

  (1)pH控制技术:在材料合成反应过程中采用多段PH值控制技术,对不同工艺流程点PH值进行监控,建立起pH值与中间产物结构性能之间的关系,达到严格控制产物结构、结晶度和性能的目的;
  (2)晶粒尺寸的控制技术:在确定适宜工艺规程后,通过试验优化选择了合理的搅拌速率以及独特的搅拌模式,确保材料中间物粒径大小的可调,保证了所合成前躯体材料的高性能;
  (3)效率提升技术:研制出采用涡旋式高速混合工艺途径,使镍钴锰的前躯体和碳酸锂混合效果大幅提高,混合时间明显减少,从而为扩大量产奠定基础;

  【适用范围】手机、笔记本电脑、录像机、移动电源等民用消费类电子产品;储能电源系统;混合动力电动车、纯电动车领域等,可以满足大多数PHEV-10(插拔式混合动力车)的要求。

  【专利状态】授权专利1项

  【技术状态】批量化生产阶段

  【合作方式】

  (1)客户需求。中国电科集团公司第十八研究所生产的氧化镍钴锰锂正极材料技术指标处于国内领先,接近或达到国际先进水平,目前产能为800吨/年,拥有力神电池股份有限公司这样的大客户,同时积极寻求和欢迎国内外优质电池厂商试用、订货。
  (2)合作研发。与力神电池股份有限公司这样的电池厂商共同研发新型电池技术、储能电源系统、电动车用动力锂离子电池。

  【预期效益】依据年产能800吨计算,当前的单价16.5万元/吨,计算可实现13200万元产值,利税1023.92万元。

  【联系方式】樊勇利:022-23959263,13920918278


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