正极材料作为锂离子电池的核心部分之一,历来是锂离子电池研发的重点,提高正极材料的性能是提高锂离子电池性能的关键。钴酸锂是最成熟的正极材料,它的主要生产方法为高温固相法。烧结出的材料为一次粒径在几微米到几十微米的颗粒,极片的压实密度可以达到4g/cm3以上。由于极片压实密度高,因此用钴酸锂材料制作的能量密度,特别是体积能量密度高,是手机、笔记本等便携式设备电池的首选。
传统的钴酸锂材料只能充电到4.2V,克容量大约140mAh/g,高于4.2V时材料结构会发生变化,导致电池循环性能急剧变差。最近几年,随着智能3C领域的高速发展,对手机等电池在能量密度上提出了更高的要求。三星、ATL等相继推出了基于高电压钴酸锂材料,充电电压达到4.35V、4.4V的钴酸锂电池。与传统的钴酸锂材料相比,高压钴酸锂材料克容量大于160mAh/g,电压平台从3.75提高到3.85V,电池的体积能量密度提高约8%。
本项目利用特殊的元素和材料对钴酸锂进行掺杂及包覆,在特定的工艺条件下用简单的高温固相烧结,即可得到性能优异的高电压钴酸锂正极材料。经测试,该材料的0.15C(30uA·g-1)放电比容量可达190mAh/g以上,1C(180uA·g-1)放电比容量可达180 mAh/g以上。目前,本项目已完成该材料的公斤级合成中试,并制作软包全电池测试材料的电化学性能。在与普通钴酸锂电池相同的石墨负极及普通电解液体系中,该高电压钴酸锂材料性能发挥优异,分容克容量可达178mAh/g以上,循环500圈(3-4.4V)容量保持率约为85%。
该高电压钴酸锂材料可全面替代市场上现有的普通钴酸锂材料,可广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本等3C领域及其他便携式电源,应用领域十分广泛。
日产1000公斤正极材料生产线,按每年满负荷运行300天计,年产300吨。日产3500公斤正极材料生产线,按每年满负荷运行300天计,年产约1000吨。
本项目可进行技术转让、技术入股、许可使用、合作开发、技术服务等多种形式的技术合作及服务,希望投资方是在行业内有一定市场渠道及客户积累的公司或个人,能够更好地发挥双方的优势。
项目风险提示。目前国内外锂电市场发展迅猛的同时竞争十分激烈,作为最为成熟的钴酸锂电池市场,国内外竞争者众多,同时各大公司及机构亦都在加紧研发具有更高性能的高电压钴酸锂材料,以期抢占更多的市场份额。本项目技术指标虽还存在提升空间,但不排除近期出现更好的竞争产品的可能性,建议投资者对钴酸锂电池市场及技术的发展有客观的分析和认知。