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第五届中国国际镍钴锂高峰论坛

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第五届中国国际镍钴锂高峰论坛

【镍钴锂峰会】硬碳可显著提升电池性能 满足高寒地区车用和军工领域电池要求

来源:SMM

SMM7月14日讯:在SMM举办的“2020(第五届)中国国际镍钴锂高峰论坛暨中国国际新能源锂电材料大会”上,东北大学教授骆文彬表示,硬碳作为负极材料可显著提升电池的性能,能满足大功率、高倍率、宽温区尤其是高寒地区车用电池和军工领域使用的要求。

国家已将特种新能源材料与器件列入国家级规划战略需求,国家鼓励研发低温型锂离子电池满足“边防设备、寒冷地区新能源汽车、工程建设、野外采矿”等行业的储能需求。当前国内尚无商业化的高端硬碳材料供应企业,日本个别企业可生产该产品,但价格昂贵且产量有限,由于该材料属特种新能源战略需求材料,其高端产品不予出口,限制了我国在该领域的发展。

中国用于锂电池生产的负极材料主要是石墨,其年用量大约在5万吨左右。随着国家对发展新能源车用电池的加大投入,石墨的用量也会随之增长。但是石墨负极低温特性差(零度以下电衰减严重) ,在国防和一些极寒领域很难得到应用。

骆文彬表示硬碳负极项目主要开发生产极寒条件下的负极材料,以填补国内在此领域的空白。该项目生产的硬碳具有以下优点:

1) 容量高 , 比容量可达550毫安时/克;

2) 倍率性能好 , 可在5C 条件下正常使用;

3) 温区宽 , 即使在零下-30摄氏度也能继续使用 ,并保持大于80%的常温性能。

产品特色

硬碳作为负极材料可显著提升电池的性能,能满足大功率、高倍率、宽温区尤其是高寒地区车用电池和军工领域使用的要求。

(1)采用晶格缺陷技术,通过多段高温、混合气氛处理,实现可控的晶体结构工艺参数,实现多用途如动力型硬碳负极材料、容量型硬碳负极材料等;以动力型硬碳负极材料HC-006为例,其具有优异的低温性能,在-30摄氏度下, 可保持80%以上的常温电化学性能。

(2)采用气体凿空技术,实现低比表面积的微纳孔结构,可接受大电流充放电,满足动力汽车的需求;如动力型硬碳负极材料HC-006 ,具有优异的高倍率性能,由于其特有的短程有序、长程无序的特点,实现5C的充放电能力。

(3)采用纳米微孔储锂技术,通过提高材料的比容量,将现有的锂离子电池的能量密度翻倍。

结语

1.以钢铁厂氧化铁皮为原料,采用溶液鳌合法制备磷酸锰铁锂正极材料,工艺简单、产品稳定性高、电化学性能优异。

2.采用酚醛树脂有机物作为原料,制备低温锂离子电池负极材料硬碳,首次效率≥90 %,工作温度宽、大电流性能优异。

3.下一步采用全电池,将正负极材料性能参数系统化,组建超低温电池体系。


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