為了滿足新能源汽車和電網儲能等國家重大應用需求, 在滿足安全、環保、成本、壽命等基本條件下, 研究開發具有更高能量密度和快速充放電能力的下一代鋰離子電池意義重大。
安徽省新能源產業鏈建設已初具規模, 但目前還停留在較低能量密度的磷酸鐵鋰產業化階段, 因此開展高能量密度新型鋰離子電池電極材料的研究和產業化技術開發十分急需, 這將有利於安徽省新能源產業鏈建設完善和可持續發展, 還可促進中部地區新能源汽車與儲能領域的快速發展。
合肥工業大學化學與化工學院教授 張衛新
一直以來,我們都在與國軒高科進行合作, 共同研究相關新能源研發項目, 努力為這個領域培養創新型人才, 推動國家新能源汽車產業發展。 目前, 新能源汽車的續航里程已經實現了翻倍的目標。
2015年在新能源汽車研發試點專項中,
在介尺度結構鋰離子電池正極材料製備與性能調控方面, 有一些典型的案例, 比如在一維介尺度結構富鋰錳基正極材料方面, 利用金屬離子溶劑化效應來調控多元金屬鹽共沉澱反應的動力學, 製備一維介尺度結構富鋰錳基正極材料, 納米晶粒之間彼此搭橋融合連接成一維多孔介尺度結構, 加快鋰離子、電子遷移速率, 提高材料倍率和迴圈性能。
但是也存在一些問題, 比如首次不可逆容量損失大、倍率性能與迴圈性能較差。
在介尺度結構鋰離子電池負極材料製備與性能調控方面, 石墨負極材料應用已經成為電池行業的熱點話題, 石墨負極材料具備導電性能好、熱穩定性好、可塑性好、化學穩定性好等優點。 同時也存在局限, 比如鋰離子嵌入脫出量有限, 理論比容量低, 安全問題等。
綜合來看, 首先, 三元(NCM、NCA)、富鋰、高電位鎳錳等材料因其較高的能量密度有望成為解決純電動汽車續航里程不足的突破口, 並且因其優異的電化學性能必將擴大其在動力電池和儲能技術市場上的應用;其次, 調控多元金屬離子共沉澱反應成核結晶反應的動力學,
(本文根據作者公開演講整理, 未經本人審閱。 )