高镍四元NCMA正极材料由于兼具NCM和NCA的优势,具有更加优异的综合性能,近年来,受到整车,电池和材料厂商广泛关注。现阶段,制备NCMA有两种途径,一种是在NCM前驱体后煅烧阶段引入铝源,但是存在混合困难且有杂质相生成的问题,另外一种是直接制备NCMA前驱体,但是实现元素均匀共沉淀十分困难,目前相应技术被韩国厂商垄断。基于此,本团队提出一种协同络合的策略,在前驱体制备过程中引入复合络合剂来实现不同元素沉淀速率的完全匹配,制备四元NCMA前驱体,得到的公斤级前驱体理化性能优异。通过将前驱体锂化煅烧得到的NCMA四元正极材料无铝离子偏析且没有杂质相生成,自主制备的NCMA四元正极材料性能优于同类型进口产品。
(1) 技术较国内通过后煅烧阶段引入铝源的工艺更为先进,避免元素偏析和杂质相生成,得到的成品综合电化学性能优异;
(2) 该技术与现有三元材料前驱体和成品生产制造所需的设备兼容,不需要对现有的装置进行替换
李春忠,教授,现任华东理工大学化工学院院长、超细材料制备与应用教育部重点实验室主任、上海多级结构纳米材料工程技术研究中心主任。主要从事纳米材料和低碳能源化工领域的研究。作为第一完成人分别获得国家自然科学二等奖1项,国家科技进步二等奖1项,教育部和上海市自然科学一等奖各1项,上海市发明一等奖1项和上海市科技进步一等奖3项。2018-2022年入选科睿唯安跨学科领域全球高被引科学家。
江浩,教授,现任华东理工大学材料科学与工程学院副院长,超细材料制备与应用教育部重点实验室副主任,英国皇家化学会会士,国家优秀青年科学基金获得者,国家“万人计划”青年拔尖人才。主要从事新能源材料制备及应用研究,在Natl. Sci. Rev.、Adv. Mater.和Nature Commun.等期刊发表SCI论文200余篇。获得2020年度国家自然科学二等奖和2014年度上海市自然科学一等奖。
陈灵博士,华东理工大学特聘副研究员,上海市晨光学者。主要从事纳米储能材料及结构控制研究,主持承担国家自然科学基金青年项目等。
余海峰博士,华东理工大学博士后,主要从事锂/钠离子电池用层状氧化物正极材料方向的研究。
评价单位:“科创中国”纳米技术专业科技服务团 (上海市纳米科技与产业发展促进中心)
评价时间:2023-09-08
巴超群
上海市纳米科技与产业发展促进中心
上海市纳米技术协会秘书长
综合评价
NCA材料在循环性能上优于NCM材料,但是在循环中颗粒更容易发生粉化和破碎,NCM材料在循环中则面临着过渡金属元素溶解和溶解的过渡金属迁移到负极表面,造成负极SEI膜持续生长等问题。团队研发的高镍四元NCMA正极材料由于兼具NCM和NCA的优势,具有更加优异的综合性能。
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