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高性能动力电池高镍系三元正极材料

成果类型:: 发明专利,新技术

发布时间: 2021-10-30 16:43:22

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:陕西省西咸新区| 用户141013 | 2022-11-14 19:30:43

动力锂离子电池在社会生产和生活中具有广泛的应用,比如新能源汽车。发展高能量动力锂离子电池关键之一就是发展具备高储能能力的正极电极材料。高镍系镍钴锰酸锂LiNixCoyMnzO2(NCM)具有高的储能容量(>200 mAh/g)、高的工作电压和理论能量密度(800 Wh/kg),能够满足单体电池能量密度的要求,是当前重点研究对象。

本项目成功发展高镍系三元正极材料,包括两个类别即NCM-1和NCM-2。NCM-1展示了优异的电化学性能,在2.7-4.5 V工作电压区间和0.1C倍率下放电比容量大约210 mAh/g;当倍率增加到5C时,放电比容量依然可以达到150 mAh/g;在0.5 C倍率下,经过100次充放电循环后,其容量保持率在95%以上。NCM-2放点比容量较低,但是稳定性能更优。

该系列高镍系三元正极材料具有高的克比容量、优异的循环稳定性和倍率性能。同时,该系列产品采用目前工业化制备方法,便于推广。

2018年中国锂电正极材料市场总产值达540亿元,其中三元正极材料占比最大,达258亿,总占比48%。

主要从事能源材料的设计和制备及其在能源器件(锂离子电池、锂硫电池、超级电容器等) 中的应用研究工作。研究成果发表在Adv. Mater., Adv. Energy Mater., ACS Nano, Nat. Commun.等专业期刊杂志34篇,包括12篇一作/共同通讯,4篇ESI高被引文章,总引用频次超过1800,个人H-因子达到22 (Google Scholar)。申请美国、中国发明专利6项,授权2项,其中一项已被一家商业公司购买。

受新能源汽车动力电池需求持续拉动和补贴政策与电池能量密度挂钩等刺激下,促使三元正极材料市场需求量大幅提升。目前,只有高镍三元正极材料电池满足国家新能源汽车最高补贴标准,所以该类型正极材料市场前景广阔。

为促进科学技术产业化的发展,希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力,实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力,希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金;在双方合作期间,我方对该产品不断创新和改进。

企业实施科技成果转移转化,采取以下方式并达到相应的目的:

一是开发新的产品或服务,以培育新的市场竞争力;

二是开发新的工艺,以提质、降本、降耗、增能、增效;

三是完善管理,优化流程,以强化对企业生产经营的控制力;

四是进入新的市场,以扩大市场规模;

五是培育新的能力,以取得新的优势;

六是完善经营管理的体制机制,以提高效益。

希望与企业、科学技术研究开发机构、高等学校和其他组织建立优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的合作机制,按照市场机制联合组建研究开发平台、技术创新联盟、创新联合体等,协同推进研究开发与科技成果转化。