成果详情
超高容量富锂锰基正极材料

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研发背景
  电动汽车行驶到半路没电了,怎么办?这可能是人们提到电动汽车就禁不住要说的一句话。一般来说,汽车加满油在城市路况中可行驶500公里以上,在高速公路上则可行驶800公里以上,而电动车却相差甚远。2013年BEV全球销量冠军日产聆风的24度电锰酸锂动力电池只能支持130公里的续航里程;比亚迪e6电动汽车搭载57度电的磷酸铁锂电池,实际续驶里程不足300公里。电动汽车续航里程太短,的确是一个让人头疼的问题,这严重制约了电动汽车的规模推广。

应用范围
动力电池正极材料

技术路线及原理
虽然富锂锰基正极材料具有高比容量、高电压和优异的高温性能等优点,但其仍存在首次循环不可逆容量高、倍率性能差和循环过程中电压衰减等问题有待于解决,离实际应用还有一定的距离。

技术特色
通过对富锂锰基正极材料的充放电机理、组分优化、表面改性和中试放大制备等各方面开展了一系列的研究工作。与以往采用金属氧化物、氟化物或者磷酸盐等固相包覆的传统路线不同,本技术创新地发展了气相活化方法对材料进行表面处理,通过调节材料界面的结构,有效地解决了长久以来困扰材料首次效率低和倍率性能差的难题。所制备的富锂锰基正极材料的0.1C放电比容量超过300mAh/g, 1C放电比容量高达250mAh/g,0.1C倍率下80次循环容量无衰减,表现了良好的循环性能。此外,该材料在充电过程中氧气的放出量减少一半以上,有助于提高电池的安全性。

经济效益分析

该创新方法对加快富锂锰基正极材料的实用化进程,具有十分重要的意义。