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SMM5月21日讯：在SMM2021（第六届）中国国际镍钴锂高峰论坛上，会上，中南大学教授李荐介绍了安全型高镍三元材料的研究。
研究背景及意义
2020年我国电动汽车保有量达到500万辆，电动汽车着火事故数十起（官方），导致电动汽车安全焦虑，特别是三元锂离子电池的电动汽车安全问题更加突出， 国家取消了电动汽车行驶里程与补贴挂钩，安全性问题己成为制约三元特别是高镍三元锂离子电池在电动汽车领域应用的主要障碍。
在电子消费产品也存在锂离子电池的安全性问题。三星Note7手机、Thinkpad、华硕笔记本电脑爆炸起火事件。
导致安全问题的根本原因是电池遭受机械破坏、过充、过热、短路等条件形成的热失控。
Stage1:过热开始。由电池过充、加热、锂枝晶、隔膜缺陷或外部短路所导致。自热速率约为1℃/min。
Stage2:热累积和产生气体。经历SEI膜分解、负极材料与电解液反应、隔膜融化、正极材料分解等放热反应。自热速率为5℃/min。
Stage3:燃烧或爆炸。产生的热、氧气为燃料(有机电解液)的燃烧提供了条件。热失控阶段的自热速率＞10℃/min。
NCM811存在的问题：
问题：目前高能量密度的高镍材料（811、955等），其安全性已成为其在电动汽车领域大规模推广的主要障碍。
已有方案：
电池设计方面：涂层隔膜、极片涂边、电解液阻燃剂、材料混用、固态电池等。
材料方面：1、高镍三元材料梯度化，比如外层111，内层811。2、将三元材料进行表面涂层，涂层高温下聚合，阻断锂离子迁移。
具有Ni浓度梯度的三元材料，提高材料的热稳定性；
制备工艺复杂、成本高、材料一致性不易控制
超支化结构寡聚物涂层，在温度高的时候 热聚合 阻碍锂离子通过，达到提高三 元材料的安全性的效果；但热响应速度太慢，且影响材料正常温度下的性能。
我们的方案：将811、955高镍三元材料做表面涂层，使材料具备热关断 功能，并且能够提高材料的电性能。－－智能涂层
试验结果
试验思路：
1、我们设计了一款有机材料：正常情况下导电良好，110℃以上导电性急剧下降
合成及包覆：
试验结果 分析检测：正常温度时，放电容量正常；110℃时，放电容量降低至0起到了显著的热关断作用。
小结
1、我们的智能涂层可以有效关断电池的发热
2、能够明显提高电池循环寿命
