离子-电子混合导体包覆改性制备高安全性高镍三元NCM正极材料

作者: 发布时间:2024-12-05

【研究目的】

近年来,我国动力电池技术已经取得长足进步。但是,当前动力电池水平仍受制于材料特性、工艺水平、集成技术等多重因素的影响,尚不能完全满足纯电动汽车的要求。新能源汽车大规模进入市场化的推广阶段之前,还面对着很多的痛点问题亟待解决。一是产品安全性,目前新能源汽车起火、自燃事故得到大家广泛关注,影响了消费者购买新能源汽车的信心;二是成本太高;三是电池寿命短,环境耐受性比较差;四是里程焦虑;五是充电时间太长,比加油非常不方便;六是难回收利用。

【技术创新】

针对高镍三元NCM正极材料存在的痛点问题,本项目以Li7La3Zr2O12、Li0.33La0.557TiO3为基体,掺杂变价元素筛选出了化学及电化学性质稳定、离子和电子导电率高、力学性能稳定的混合导体材料;采用共沉淀法将混合导体包覆于层状结构NCM正极颗粒之上,研究其微观组织形貌,测试其循环性能和倍率性能等电化学性能,揭示了包覆层与正极材料电化学性能之间的构效关系,以及力学-电化学性能的耦合作用,阐明层状正极材料表面包覆强化的机理,得到了比容量高、循环性能优异、倍率性能优异的包覆改性层状正极材料,为进一步设计高性能的表面包覆层提供了实验和理论依据。

【知识产权】

(1)发表研究论文20余篇

(2)授权中国发明专利9项

【应用行业领域】

新能源及汽车、3C电子等

【成果应用情况】

2020.1.1-2021.12.31,高镍三元NCM正极的表面和晶界调控,项目负责人

2021.1.1-2022.12.31,三元高镍NCM正极材料的表面修饰,参与

2021.6.1-2021.9.30,功能陶瓷制样和性能测试,横向,项目负责人

2021.9.1-2023.8.31,混合导体表面修饰锰酸锂的电化学性能研究,参与

2021.1.1-2021.12.31,三元高镍NCM正极材料的表面修饰与电化学性能研究,项目负责人

2022.7.1-2024.6.30,改性高镍三元NCM正极的全固态锂电池研究,项目负责人

2023.1.1-2023.12.31,掺杂与包覆双改性制备高安全性高镍三元NCM正极材料,项目负责人

2023.4.1-2024.3.31,三元锂电正极失效机理模拟研究,横向,项目负责人