成果信息

项目针对尖晶石锂锰氧材料存在结构不太稳定，高温循环性能不佳等缺陷，采用组合化学方法系统地研究了多种掺杂元素对材料电化学性能的影响，并确定了锂锰掺杂复合氧化物材料的组成。本项目是国家“十五”“863”高技术项目（编号为2002AA 323100）的重要组成部分，经过多年的研究和开发，现已具备产业化条件。项目的特点如下： 1. 采用流变相法在较高温固相法低的温度和较短的时间内制备出单一晶相的锂锰掺杂复合氧化物材料，材料的粒径分布范围窄，目标物的粒径和形貌可控。2. 通过复合掺杂和表面修饰等方法，大大改善了材料的充、放电循环性能，特别是高温或高倍率循环性能。可完全或部分取代钴酸锂作为锂离子电池正极材料。3. 材料中不含或含钴量极低，材料成本低，电池的安全性能好。 )

背景介绍

在能源制约、环境污染等大背景下，我国政府把发展新能源汽车作为解决能源及环境问题、实现可持续发展的重大举措，各汽车生产企业也将新能源汽车作为抢占未来汽车产业制高点的重要战略方向。在政府与企业的共同努力下，我国新能源汽车行业近几年展现出良好的发展势头。2016年，我国新能源汽车年产量首次突破40万辆，成为了全球最大的新能源汽车生产国(占全球总产量的40％)。而新能源汽车的“心脏”是动力电池，其中，锂离子电池是当前最被市场看好的动力电池之一。动力锂离子电池的基本要求包括能量密度高、体积小、工作电压高、循环寿命长、温度使用范围宽、无记忆效应等。但是，目前使用的正极材料如LiCoO2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiMn2O4、LiFePO4等，其工作电压均小于4.0V，在大功率动力电池应用上会表现出诸多缺点。如动力电池的电压一般不低于36V，需要将多个电池串联，不仅增大了电池占用空间，且多个单体电池串联时，对单体电池充放电一致性要求大幅提高，否则将影响电池的效率和使用寿命。因此，研发具有高电压的正极材料迫在眉睫。)

应用前景

新能源技术被公认为21 世纪的高新技术,电池行业作为新能源领域的重要组成部分，已成为全球经济发展的一个新热点。目前锂离子电池已经作为一种重要的能量源被人们大范围的使用，无论是在电子通讯领域，还是在交通运输领域等，它都担当着极为重要的角色，有着广泛的应用前景。我国锂离子电池产业发展历史不长，但发展很快，2012年我国锂离子电池的总产量达41.8亿只。在国际锂离子电池市场上，中国、日本和韩国形成了三足鼎立的态势。)