简介
正极材料是锂离子电池的瓶颈,占电池总成本30%以上。消费者对电池的续航能力要求越来越高,高镍化是提升三元正极材料比容量的核心方案,但高镍化后的材料存在安全性能差、循环寿命短及表面碱性高等问题,而使高镍三元材料梯度化是除单晶外另一条有望一次性解决上述三种问题的可行技术路线。
高镍梯度三元正极材料是指从二次颗粒核心到表面,镍元素含量逐渐减少而钴和锰元素含量逐渐增多的一种材料设计,该方案既可以利用表面含量较高的锰元素稳定材料结构、提高其安全性能,又可以充分发挥核心高镍材料的高比容优势和循环性能,还可以降低材料表面的碱性,实现“一石三鸟”的目的。
性能指标:
本项目制备的梯度NCM811镍含量大幅提高,同时钴含量相应大幅降低,锂源采用碳酸锂而非氢氧化锂,可显著减少生产成本。其具有以下特点:
1. 本项目采用共沉淀-固相烧结法制备高镍梯度三元正极材料;
2. 前驱体振实密度高达1.9811 g/cm3以上(正极材料振实密度≥2.2 g/cm3);
3. 在未进行任何商业包覆和掺杂的条件下, 1 C倍率下放电比容量最高达194.7 mAh/g;
4. 充放电循环寿命较高(1C, 670圈循环后容量保持率>80%);包覆掺杂后,可实现>1500圈循环。