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新能源战略金属镍钴锂高效提取与材料制备关键技术及应用

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-08-31 16:29:24

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 尹普 | 2023-08-31 16:29:24

该成果开发了“体相调控与表面修饰-快离子导体包覆-元素掺杂表面重构”新技术,建立了表层包覆和表界面定向掺杂新机制,发明了新型核壳结构单晶生长新工艺,实现了正极材料高比能、长循环和高安全性能等综合性能提升。设计并研制大型化前驱体反应装置和正极烧结窑炉装备及高精度智能调控系统,开发了全流程数字化集成控制技术,实现了新能源材料规模化稳定化连续生产。

亮点1:创新开发了废旧动力电池及红土镍矿湿法冶金氢氧化物中间产物清洁提取技术,发明了“氢还原优先提锂-镍钴可控高效浸出-梯级逆流萃取深度除杂”新工艺,实现了锂、镍、钴能源金属高效分离提取和高品质电池原料制备。

亮点2:集成前驱体材料“晶面调控定向生长-多配体协同螯合-控电位价态调控”协同创新技术,攻克了高品质三元前驱体产品合成的关键技术难题,实现了放射状、新型核壳结构等高性能前驱体材料可控合成。

项目通过自主创新,有效解决了我国能源金属提取和新能源材料制备的难题,引领了行业科技进步,推动了新能源行业的发展,为我国双碳战略实施做出了积及贡献,社会效益显著。项目已建成产业化示范基地,大学生创新创业及实习基地、循环经济试点企业、国家知识产权示范企业。以本项目为基础,格林美、广东邦普、中伟新材料等公司已经与印尼等开展红土镍矿开发合作,为我国的新能源产业提供资源保障。同时生产的产品远销日本、韩国和欧美等国家,有利推动了我国新能源产业创新发展,提升了国际影响力。应用前景广阔。

完成人:郭学益、童汇、田庆华、许开华、余海军、周友元、胡国荣、曾雷英、訚硕、吴理觉、张坤、张海艳、姜龙、刘洋、毛高强、纪方力等。

完成单位:中南大学,荆门市格林美新材料有限公司,广东邦普循环科技有限公司,湖南长远锂科股份有限公司,厦门厦钨新能源材料股份有限公司,中伟新材料股份有限公司,广东佳纳能源科技有限公司,金驰能源材料有限公司,长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南中伟新能源科技有限公司。

技术在格林美、厦钨新能源、中伟新材料等十二家行业龙头企业成功应用,建立了产业化示范工程产品应用到LG化学、特斯拉、三星SDI、宁德时代、巴斯夫杉杉等国内外头部企业,满足了高性能动力电池的需求。近三年累计新增销售额1388亿,新增利润119亿,经济效益显著。

项目涉及多学科交叉,技术难度大,创新程度高,技术重现性好,成熟度高,技术经济指标先进,形成了自主知识产权体系,大幅提升了我国新能源战略金属高效提取与电池材料制备技术领域的竞争力,经济和社会效益显著。项目成果“新能源战略金属镍钴锂高效提取与材料制备关键技术及应用”相关技术可以进行转化与合作。