汽车等用动力电池的发展很大程度上受到了锂离子电池正极材料研发水平的制约。目前,在钴酸锂、磷酸铁锂以及锰酸锂及其衍生物等数种主流正极材料中,锰酸锂由于价格便宜,生产工艺简单而受到人们青睐,在动力工具、电动汽车等领域具有十分重要的应用前景和广阔的市场。然而,由于该材料的工艺不够稳定和可实现的功率密度不够高,以及高温循环性能差等缺点,很大程度上限制了其大规模实际应用。针对锰酸锂材料的高温循环性能差等缺点,开展系统深入地研究,本项目主要通过成分和结构设计以及纳米化技术获得了颗粒尺寸、结构较为均匀的锰酸锂纳米材料,而且工艺重复性和稳定性好,性能尤其是高温循环性能得到显著提高和改善。
国家纳米中心现有3个中国科学院重点实验室,分别是中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室、中国科学院纳米标准与检测重点实验室和中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室,涵盖了纳米器件、纳米材料、纳米生物效应与安全性、纳米表征、纳米标准、纳米制造与应用基础等6个研究室。纳米中心于2018年后成立了理论室、纳米加工实验室及智能传感室,此外还建有一个雾霾健康效应与防护北京市重点实验室和两个北京市工程中心(北京市纳米生物医学检测工程技术研究中心、北京市纳米材料工程技术研究中心等),北京市科普基地、北京市纳米材料研发国际合作基地、国家纳米材料研发国际科技合作示范基地。纳米中心设有纳米技术发展部,建有纳米检测、纳米加工和纳米生物技术3个技术支撑平台,1个发展研究中心,是全国纳米技术标准化技术委员会(SAC/TC279)、中国合格评定国家认可委员会(CNAS)实验室技术委员会纳米专业委员会、中国微米纳米技术学会纳米科学技术分会的挂靠单位,纳米科技产业技术创新战略联盟理事长单位。纳米中心与英国皇家化学会联合主办的英文期刊《Nanoscale》受到国内外学界的广泛关注。
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:2023-11-15
综合评价
目前,锰酸锂正极材料的研究已取得了一定的成果。在提高容量和循环性能方面,通过优化制备工艺和选用不同组成材料,已成功研制出多种具有优良性能的锰酸锂正极材料。然而锰酸锂正极材料的研究仍存在一些不足之处。首先,对于不同组成材料的锰酸锂正极材料的形成机制和电化学性能的差异仍需进一步深入研究。其次,目前的研究主要集中在实验室规模的小批量制备和性能测试上,如何实现工业化生产仍需解决一系列技术难题。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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