
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在废旧钴酸锂升级为高压钴酸锂正极材料的研究中取得进展,将废旧钴酸锂升级为4.6 V高压钴酸锂。相关研究成果发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。

随着交通工具电动化进程加快,新能源汽车市场对高能量密度、高安全、低成本锂离子电池的需求量与日俱增。动力电池能量密度和循环寿命的提升是新能源汽车发展的主要挑战,其中正极材料是决定电池能量密度、成本及电化学特性的主要因素。目前,高镍三元氧化物因其高容量成为电动汽车锂离子电池正极材料中利用率最高的材料。为进一步降低成本和提高电化学容量,需要尽可能降低钴含量和提升镍含量。但是,随着镍含量的增加,材料表面化学稳定性和结构稳定性逐渐变差,从而导致其循环性能和热稳定性欠佳。因此,探索高镍正极材料结构失效机制成为业界热点。

发展高效电能存储技术是实现“双碳”目标的一种重要途径,目前全球新能源汽车销量的持续增长带动锂离子动力电池出货量大幅增长,并对正极材料产生强劲需求。其中超高镍层状氧化物正极材料凭借其高容量和低成本等优点,市场占有率不断增加,是未来几年最具潜力的锂离子电池高能量密度正极材料之一。然而超高镍材料结构易发生不可逆有害相变以及表面晶格氧的不稳定性,导致其循环过程中容量不断降低且伴随着氧气析出,使其商业化之路困难重重。所以研究材料的失效机制并抑制表面晶格氧逃逸,对超高镍正极材料的推广使用具有重要意义。

Sylvatex (SVX) 和 Forge Nano签署了一份谅解备忘录 (MOU),以在 Sylvatex 专有的阴极活性材料 (CAM) 上使用 Forge Nano 的专有原子层沉积 (ALD) 涂层技术。

Nano One 是一家拥有低成本、低环境足迹生产用于锂离子电池的高性能正极材料专利工艺的公司,与电池原材料公司 Euro Manganese 正在共同开发经济上可行且环境可持续的高纯度电解金属锰 (HPEMM) 的应用作为生产用于锂离子电池的正极活性材料的几种投入之一。

总部位于乌普萨拉的钠离子电池公司Altris 在 A 轮融资中筹集了 960 万欧元。这笔资金确保了 Altris 将公司的创新电池正极材料 Fennac 的生产规模扩大到 2,000 吨,从而实现 1 GWh 的可持续电池和钠离子电池的进一步研发。

钴酸锂(LiCoO2)正极材料因压实密度大而被广泛应用于3C电子产品。LiCoO2正极材料理论容量为274mAh/g,而目前广泛应用的LiCoO2正极材料容量仅为140mAh/g,这意味着其中只有一半的Li+被利用。提高充电电压能够提升电池比容量,但会引起容量的急剧衰减,循环稳定性极差,这也是目前制约高电压、高比能钴酸锂正极材料应用的主要瓶颈。当前研究对造成高电压钴酸锂正极材料循环性差的原因仍然不清楚,缺乏简单、高效的改性策略。

目前市面上的电动车续航里程普遍在500公里左右,而如果在严寒的冬季,这个成绩还要往下掉100-200公里的样子。续航里程短,成为了制约消费者购买电动车的一大因素,如果将续航里程提升到1000公里,那么势必会有更多的消费者者选择电动车。

如今,可折叠手机越来越受欢迎。随着此类智能柔性设备和电动汽车的普及,对高能量、长寿命和快速充电的储能系统的需求越来越大。当前的锂离子电池技术无法满足这一需求,因此重点逐渐转向下一代电池。近日,POSTECH的一个研究团队利用炼油厂加工的副产品硫磺,在短短30分钟内成功合成了锂硫电池正极材料。

锂电池电极材料中的结构缺陷是影响其电化学性能的重要因素,不同类型的缺陷会对电极材料的电化学性能产生不同的影响。通过改变材料的组分和合成工艺能够对正极材料中的点缺陷如反位缺陷进行有效调控,进而达到优化材料电化学性能的目的。作为一种与点缺陷不同的二维缺陷,面缺陷出现在正极材料中也将不可避免地影响正极材料中锂离子的扩散,因此,进一步研究正极材料中面缺陷的产生机理和调控方法,不仅能够改善材料的电化学性能,而且对于理解电极材料中缺陷与电化学性能之间的关联关系具有重要意义。

美国能源部 (DOE) 布鲁克海文国家实验室的化学家领导的一组研究人员研究了正极材料中一种难以捉摸的特性,称为价梯度,以了解其对电池性能的影响。发表在Nature Communications 上的研究结果表明,价梯度可以作为一种新方法来稳定高镍含量阴极的结构,防止降解和安全问题。

Nano One Materials Corp.是一家清洁技术公司,拥有生产用于锂离子电池的低成本、高性能正极材料的低碳密集型专利工艺。Nano One现在已经与CBMM达成了一项先进的锂离子电池正极材料涂层开发协议,CBMM是全球铌产品和技术的生产和商业化的领导者。

根据发表在《合金与化合物杂志》上的一项新的研究,关于全电动汽车最令人担忧的问题之一–电池容量–将很快变得没有意义,这要归功于一种新型纳米材料,它能够使锂离子电池的容量增加三倍并延长其使用寿命。

作为一种高能量密度储能器件,锂离子电池不仅已经广泛应用于消费电子领域(如笔记本电脑、智能手机),而且也适合用于电动车中的动力电池。正极是锂电池最为重要的组成部分。在正极材料的研究中,当电子在空间上局域分布并与晶格耦合将形成极化子,极化子现象近些年逐渐引起人们更多关注,主要是因为其减弱电子导电性,不利于电子传导。研究极化子的形成机理以及如何调控极化子来提高电子导电性,逐渐成为锂离子电池正极材料研究的重要课题。