12月12日,由中国电池工业网、电池材料分会、中工产业研究院主办,松材会支持的“2024高比能电池与新材料、新体系技术大会”在广州市成功召开。
全行业同仁齐聚广州市,共同见证行业盛况。
主题报告环节,中南大学教授、化学电源与材料研究所所长 唐有根以《高比能量高镍三元正极材料的改性研究》为题进行了精彩演讲。
唐有根教授的演讲围绕高比能量三元正极材料的发展、高镍三元正极材料存在的问题、高镍三元正极材料的改性研究三个方面展开。
演讲中,唐有根教授首先介绍了研究进行的背景。当前,能源危机与环境污染不断推进新型再生能源的开发利用,高效储能器件成为新型能源发展的关键。同时,能源安全问题以及双碳”战略的推动,也对锂离子电池能量密度、成本和安全性提出了更高的要求。
1.高比能量三元正极材料的发展
目前锂离子电池正极材料种类繁多,商业化较好的正极材料主要有钴酸锂,锰酸锂,三元正极,磷酸铁锂。其中高镍三元材料优势显著,代表高镍三元材料的NCM811 和NCA 的单体能量密度能达到300Wh/kg以上,是目前设计高能量密度电池的首选正极材料。
经过多年发展,三元正极材料正向着单晶化、高镍、富锂、无钴的目标发展,旨在提升安全性能和电池能量密度,降低成本。
2.高镍三元正极材料存在的问题
高镍三元正极材料的问题主要包括两方面,一方面是循环稳定性差;另一方面是安全性差。在这一内容上,唐有根教授从内部晶体结构、界面问题两中角度分析并展示了上述问题存在的原因,引出了其对高镍三元正极材料改性研究的内容。
3.高镍三元正极材料的改性研究
唐有根教授分享的研究内容主要包括:微观尺寸研究、单晶材料研究、梯度材料研究、元素掺杂研究、异质结构研究、表面包覆研究,并展示了多项研究工作。
唐有根教授认为,通过材料本体优化、元素掺杂和表面包覆等改性手段,可以很好的解决高比能量三元正极材料存在的缺陷问题;高比能量高镍三元正极材料是高能量密度锂离子动力电池的发展方向;高能量密度锂离子电池在相当长的时间内,仍是研究热点。
以上根据现场录音整理,未经本人校验审核。