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过渡金属磷钛硅氧多面体框架结构正极材料构筑、调控与锂电应用技术

发布时间: 2021-11-23

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术服务
成果类型: 发明专利,新技术
行业领域:
新材料产业,制造业
成果介绍

项目通过正极材料的结构调控与制备关键技术攻关,大幅提高过渡金属磷钛硅氧多面体框架结构正极材料在动力型锂电池领域规模化应用的竞争力。

主要发明技术内容如下:1、多位离子固溶掺杂调控体相微结构,研制出了高功率和大容量型磷酸铁锂和硅酸锰锂系列正极材料;2、引入多种具有锂离子传导性的纳米氧化物与过渡金属磷钛硅氧多面体框架结构正极材料纳米复合,实现异相复合结构调控,以非常规复合效应使锂离子电导率增加,提高复合电极综合锂离子电导率,增强动力型锂电池低温性能和快速充放电性能;3、通过特殊钛源继承性形貌和原位两相生长技术制备出超高比容量的纳米级Li2FeTiO4/TiO2复合相正极材料;4、开发了不同特殊碳源(纳米碳管、石墨烯)在LiFePO4粉体表面包覆及原位生长工艺,实现电子电导相表面复合调控,研制出多种LiFePO4/C复合正极材料;5、特殊介质与热力学环境下合成纳米LiFePO4Li2MnSiO4,制备特殊纳米形貌结构,提高电化学性能。

技术经济指标: 制备出了适合电池工业应用的高功率和大容量多型号过渡金属磷钛硅氧多面体框架结构正极材料,其中LiFePO4比容量>145mAh/g(室温、0.5C),循环2000 次容量衰减小于10%,可实现放电倍率≥30C;Li2MnSiO4实现首次放电容量超50%,100次循环保持率不低于90%;新型纳米复合正极材料Li2FeTiO4/TiO2超理论比容量10%。 

项目技术在国内多家正极材料和电池企业应用,改性磷酸铁锂专利技术转让甘肃大象能源科技有限公司和秦皇岛科维克科技有限公司等企业,使用该正极材料生产典型磷酸铁锂动力锂电的重要企业,如深圳市迪凯特电池科技有限公司、深圳邦莱电子科技发展有限公司和东莞市劲鹿电池科技有限公司,累计实现销售3亿元。

获得授权发明专利9项,在国内外期刊发表论文8篇,均被SCI收录。

成果亮点
团队介绍
成果资料