兴发集团:电池材料研发进展

2023-02-02 10:20:11 来源:雪球网


(资料图片)

大家新年好,好久没更新兴发的长文,其实企业一直有进展,简单过一下兴发电池材料方面的研发进度。

磷酸铁:针对磷化工副产物和钛白粉副产物等低成本原料中杂质多、制备工艺不成熟等问题,团队开发出酸性共沉淀除杂技术,实现了一步制备高质量磷酸铁材料且高效除杂,使磷酸铁制备成本降低50%。

磷酸铁锂: 在开发的低成本磷酸铁的技术基础上,使用特殊金属离子掺杂和碳包覆工艺实现磷酸铁锂产品压实密度提高至2.55 g/cm3,且在0.1 C 放电性能高达160.59 mAh/g。

磷酸锰铁:针对目前主流磷酸锰铁锂产品Jahn-Teller效应,团队开发出恒pH共沉淀技术,制备的非晶磷酸锰铁前驱体材料实现Fe/Mn分子级的结合,有效克服了正极内体相富锰相的聚集,从根本上解决了磷酸锰铁嵌锂后中Mn3+溶出的关键问题。

磷酸锰铁锂:基于磷酸锰铁前驱体和高压实型磷酸铁锂制备技术的突破,团队以磷酸锰铁前驱体为原料,并采用特殊元素掺杂和有机导电聚合物包覆协同技术开发出高性能磷酸锰铁锂,扣电性能0.1C放电容量达154mAh/g,高倍率充放电保持4.1 V高电压平台,具有明显的技术优势。

正极补锂剂:以磷酸铁锂为正极的锂离子电池目前存在一些缺陷:磷酸铁锂具有比较低的导电性 (小于10-9s/cm),这不利于对它的理论容量进行充分利用,特别是对于那些富锰的材料影响更为显著,例如磷酸锰铁锂等,该特性极大的影响了其低温性能。现有市面上的锂离子电池工作温度一般在-10~55℃之间,在南方基本上能满足需求,但在北方严寒地区,局部地区温度可达到-30℃以下,特别是对于一些军工等领域,更是需要电池能在-40℃下正常工作,因此一般磷酸铁锂无法正常满足该类特殊环境。现有的制备技术主要包括金属元素包覆和掺杂、寻求更合适的碳材料进行碳包覆,如碳纳米管以及石墨烯等,但依旧很难形成均匀的包覆层以及导电网络。除此之外,碳包覆层对溶剂亲和性也有着至关重要的作用。因此,寻求更加完备的导电网络,更均匀的包覆层以及对溶剂亲和性更好的正极材料显得很有必要。除此之外,正极材料作为提供锂源的物质,在电池容量以及循环性能上起着举足轻重的作用,电池在充放电过程中会发生副反应消耗部分锂,从而造成锂损失,最终致使整个电池体系能量密度大大降低,目前解决方法通过负极补锂能有所改善,但是负极补锂工艺条件严苛,投资大,并且金属锂的使用造成较大的安全风险。相比之下,正极补锂工艺简单,不需要对现有的产线和工艺进行改造,投资小,没有安全性风险。该发明适用于电池级磷酸铁锂和磷酸锰铁锂材料,溶剂亲和性强,能提高电池能量密度及循环性能。

六氟:六氟磷酸锂因其具备溶解性良好、离子迁移数高、抗氧化性强等特点,成为目前锂电池电解液中的主要成分;团队实现完全自主知识产权的新型六氟磷酸锂制备工艺开发,产品的各项纯度指标均达到国内领先水品的同时,明显提升了其生产效率。

双氟:双氟磺酰亚胺锂作为下一代锂盐电解质材料,比六氟磷酸锂有更高的离子电导率和稳定性。团队将新颖的设计导入其制备工艺,大幅提升了生产的安全性,降低了工艺难度。

氟化锂:电池级氟化锂是六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂等锂盐材料的主要前驱体,针对市场上多数碳酸锂原料原料中金属元素杂质过多杂质多、制备工艺效率不高等问题,团队开发出新技术,可实现高效的除杂效果并保持锂原料的产品的高效转化。

自研的气凝胶毡达到国标一等品水平,具有良好的隔热阻燃作用,可满足节能保温和热防护等功能需求。超薄气凝胶玻纤纸可作为解决动力电池热失控问题的优选材料。自研的气凝胶隔热膜解决气凝胶易掉粉难题,可以使电子设备表面温度降低3-7℃,可定制化隔热膜厚度,匹配不同的客户产品需求。自研攻关气凝胶膨胀防火涂料,用于动力电池,在电池热失控时可有效阻隔新能源汽车电池模组间的热量传播,从而提供人员宝贵的救援和逃生时间。

关键词: 六氟磷酸 金属元素 循环性能

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