
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。

锂离子电池——用于从电器到手机的产品,以及大多数电动汽车。脱碳的推动和对电动汽车的需求增加了对可持续生产高能量阴极的关注。然而,传统加工带来了挑战。美国能源部橡树岭国家实验室的研究人员开发了一种生产锂离子电池关键部件的新方法。其结果是通过使用毒性更低的材料更快、更少浪费的工艺生产出更实惠的电池。

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。

美国能源部阿贡国家实验室的研究人员开发出一种改善锂离子电池锂镍锰钴氧化物(NMC)阴极性能的方法。随着充放电循环,NMC阴极颗粒中形成裂纹造成电池性能迅速下降。

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。

Nano One 和 Euro Manganese 已签订联合开发协议。Nano One 是一家清洁技术公司,拥有低成本、低环境足迹生产用于高性能锂离子电池正极材料的专利工艺,而 Euro Manganese 是一家电池原材料公司,在捷克共和国开发一个重要的锰矿。

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。

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。