中國(guó)粉體網(wǎng)訊 當(dāng)前,磷酸鐵鋰和三元材料已經(jīng)成為動(dòng)力鋰電池的兩大技術(shù)路線,,但在更高能量密度的追求之下,,具備高電壓、高容量?jī)?yōu)勢(shì)的富鋰錳基,、高電壓鎳錳酸鋰,、磷酸錳鋰和鎳酸鋰等新一代正極材料成為業(yè)內(nèi)的研究熱點(diǎn),。
近日業(yè)內(nèi)傳來(lái)關(guān)于新一代動(dòng)力鋰電池正極材料研究取得重要進(jìn)展的好消息,,甚至已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn),。然而,在經(jīng)過多方調(diào)研之后,,發(fā)現(xiàn)新一代動(dòng)力鋰電池正極材料的研發(fā)進(jìn)展與實(shí)際產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還存在較遠(yuǎn)的距離。
紅寶麗發(fā)布公告稱,,公司控股子公司紅寶麗集團(tuán)南京鋰泰能源科技有限公司建設(shè)的年產(chǎn)2000噸鋰離子電池正極材料磷酸錳鋰項(xiàng)目首條生產(chǎn)線已完成安裝,、調(diào)試與試生產(chǎn),,產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求,。目前,,產(chǎn)品已送鋰離子電池客戶進(jìn)行性能測(cè)試,。
據(jù)了解,,磷酸錳鋰正極材料由于具備171mAh/g的理論儲(chǔ)鋰容量和高達(dá)4.1V的放電平臺(tái),,相比磷酸鐵鋰正極材料具有更高的比能量?jī)?yōu)勢(shì)因而被認(rèn)為擁有良好的產(chǎn)業(yè)化前景,當(dāng)前也有大批正極材料企業(yè)和動(dòng)力電池企業(yè)對(duì)其進(jìn)行研究,。
但業(yè)內(nèi)人士表示,磷酸錳鋰材料要導(dǎo)入動(dòng)力電池應(yīng)用還需要克服多重困難,,距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還存在一定距離,。
“磷酸錳鋰材料的庫(kù)侖效率比較低,,循環(huán)壽命差,,目前國(guó)內(nèi)還沒有在動(dòng)力電池中應(yīng)用,,還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,�,!币晃粍�(dòng)力電池企業(yè)高層對(duì)高工鋰電網(wǎng)表示,,除了材料本身性能不成熟之外,,與之相匹配的高電壓電解液還沒有量產(chǎn),,也是阻礙其商業(yè)化應(yīng)用的重要原因,。
據(jù)了解,,除了磷酸錳鋰材料之外,,包括富鋰錳基、高電壓鎳猛酸鋰等新一代正極材料的產(chǎn)業(yè)化也被高電壓電解液拖了后腿,。
“高電壓鎳猛酸鋰材料產(chǎn)業(yè)化的主要障礙之一就是和其配合的高電壓電解液還不成熟,,國(guó)內(nèi)電解液制造商在高電壓電解液的研發(fā)方面不夠重視�,!背啥寂d能新材料有限公司范未峰告訴高工鋰電,,鎳錳酸鋰材料具有尖晶石結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,目前已經(jīng)可以量產(chǎn),,但目前市場(chǎng)上還沒有開發(fā)出成熟的與之配合應(yīng)用的高電壓電解液,,從而影響了高電壓鎳錳酸鋰在市場(chǎng)上的應(yīng)用。
范未峰表示,,目前成都興能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高電壓鎳錳酸鋰的量產(chǎn),,同時(shí)在搭配不同的負(fù)極材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性驗(yàn)證研究,,該產(chǎn)品將成為公司未來(lái)幾年的重點(diǎn)開發(fā)產(chǎn)品。
與高電壓鎳錳酸鋰和磷酸錳鋰材料相比,,業(yè)內(nèi)對(duì)比容量更高的富鋰錳基材料的研發(fā)更為廣泛,。
由于富鋰錳基材料放電比容量高達(dá)300mAh/g,,具有成本低,、容量高,、無(wú)毒安全等優(yōu)點(diǎn),,被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高能量密度和長(zhǎng)續(xù)航里程的新一代動(dòng)力鋰電池正極材料的理想之選,。當(dāng)前主流正極材料企業(yè)和動(dòng)力電池企業(yè)都在進(jìn)行富鋰錳基材料的研究開發(fā),,盡管已經(jīng)取得了一些進(jìn)展但距離產(chǎn)業(yè)化還相去甚遠(yuǎn),。
“富鋰錳基材料的研究其實(shí)非常早,在研究的企業(yè)也很多,,但直到目前都還沒有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,,循環(huán)壽命太低是致命缺陷,大多數(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,�,!碧旖蛄ι窀笨偣こ處熖K金然指出,盡管富鋰錳基的克容量很高但循環(huán)壽命太低,,盡管現(xiàn)在有很多企業(yè)采用多元素?fù)诫s和表面包覆等方法去解決這個(gè)問題,,但結(jié)果并不理想。
“富鋰錳基材料的循環(huán)壽命太短,,衰減速度特別快,,當(dāng)前磷酸鐵鋰和三元材料的循環(huán)次數(shù)都能達(dá)到2000-3000周以上,但現(xiàn)在富鋰錳基的循環(huán)次數(shù)只能達(dá)到200-300周左右,,差一點(diǎn)的甚至不到100周,,目前還沒有商業(yè)化應(yīng)用。”天津斯特蘭副總經(jīng)理李積剛向高工鋰電表示,。
富鋰錳基循環(huán)壽命低與其材料本身結(jié)構(gòu)有關(guān),,存在先天缺陷,以前業(yè)內(nèi)對(duì)該材料的研究比較少,,但近年來(lái)隨著研發(fā)投入的增加,、技術(shù)升級(jí)、新的研究路徑的出現(xiàn),、制備工藝提升和新材料導(dǎo)入應(yīng)用等,,相信富鋰錳基材料的性能會(huì)得到提升,但需要一定的時(shí)間,。 業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,,當(dāng)前這些新一代正極材料的產(chǎn)業(yè)化都遇到了材料性能自身缺陷尚未解決和匹配材料研發(fā)進(jìn)展緩慢的限制,距離成熟的商業(yè)化應(yīng)用還存在一定的距離,,但預(yù)計(jì)未來(lái)2-3年可能會(huì)出現(xiàn)重大突破,。
與之相比,高鎳三元材料和NCA材料在國(guó)內(nèi)的商業(yè)化應(yīng)用會(huì)更快一些,。截至目前,,包括杉杉能源、寧波金和,、天津巴莫,、當(dāng)升科技、國(guó)軒高科,、天津力神等企業(yè)都宣布公司的高鎳產(chǎn)品已經(jīng)完成中試,,甚至開始量產(chǎn)且批量供貨。