三元材料总结

三元材料总结
三元材料总结

在自然界中,锂元素是最轻的金属,它的原子量为6.94g/mol,ρ=0.53g/cm-3,电化学当量最小,为0.26 g·Ah-1,标准电极电位最负,为-3.045 V,锂元素的这些特点决定了它是一种具有很高比能量的材料。

层状的Co02,其理论容量为274 mAh/g,实际容量在140~155 mAh/g。其优点为:工作电压高,充放电电压平稳,适合大电流放电,比能量高,循环性能好。缺点是:实际比容量仅为理论容量的50%左右,钴的利用率低,抗过充电性能差,在较高充电电压下比容量迅速降低。另外,再加上钴资源匮乏,价格高的因素,因此,在很大程度上减少了钻系锂离子电池的使用范围,尤其是在电动汽车和大型储备电源方面受到限制。

镍钴锰三元复合正极材料研究工作中面临的问题和不足

(1)合成工艺不成熟,工艺复杂。由于世界各国对于复合正极材料的研究最近几年才开始,且材料中的Ni2+极难氧化成Ni3+,锰离子也存在多种氧化价态,因而合成层状结构的正极材料较为困难,尚未研究出最佳的合成工艺。由于大量掺入过渡金属元素等因素,复合正极材料的合成工艺相对复杂,需经过长时间的煅烧,并且大多只能在氧气气氛中,温度高于900℃的条件下合成出具有优异电化学性能的复合正极材料,这对于该材料的工业化生产带来了很大的局限性。(2)忽略了镍钴锰三元复合正极材料合成过程中前驱体的研究。由于目前合成复合正极材料均需煅烧,而国内外普遍采用直接市售的、Ni-H电池及陶瓷行业专用的镍化物、钴化物和锰化物作为煅烧原料进行合成,仅考虑原料的化学组成,而未注意到煅烧前驱体的种类和相关性能对复合正极材料的结构和电化学性能产生的巨大影响。

目前开发高性能、低成本的新型锂离子电池正极材料的研究思路主要有:

(1)充分综合钴酸锂良好的循环性能、镍酸锂的高比容量和锰酸锂的高安全性及低成本等特点,利用分子水平混合、掺杂、包覆和表面修饰等方法合成镍钴锰等多元素协同的复合嵌锂氧化物;

(2)高安全性、价廉、绿色环保型橄榄石结构的LiMPO4 (M=Fe、Mn、V等)的改性和应用;

(3)通过对传统的钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂等正极材料进行改性、掺杂或修饰,以改善其理化指标和电化学性能。其中利用具有多元素过渡金属协同效应的镍钴锰等复合嵌锂氧化物,因其良好的研究基础及可预见的应用前景而成为近年备受关注的焦点之一。

锂离子电池正极材料应达到的要求:

锂离子电池正极材料一般均采用嵌入化合物,主要是过渡金属氧化物,一方面,过渡金属存在混合价态,电子导电性比较理想;另一方面不易发生歧化反应。性能优良的锂离子电池正极材料应该具有以下几个方面的性能:

(l)正极材料中要有丰富的锂存在,这样才能够有大量的锂进行可逆嵌入和脱嵌反应,就可以使电池的容量得到提高。在锂离子脱嵌时电极反应的自由能变化不大,以保证电池充放电电压平稳。

(2)在进行嵌入/脱嵌过程中,锂离子要具有良好的嵌入和脱嵌可逆性,并且在这个过程中正极材料的结构应该变化很少,这样有利于提高锂离子电池的循环性能,具有大量的界面结构和表观结构,有利于增加嵌锂的空间位置,提高嵌锂容量。

(3)正极材料需具有大孔径隧道结构,以便锂离子在“隧道”中有较大的扩散系数和迁移系数,并具有良好的电子导电性和离子导电性,这样可减少极化,提供最大工作电流。

(4)作为正极材料的嵌入化合物,应该与电解液尽可能的少反应或者不反应,彼此间的化学相容性要好,在整个充放电过程中电化学稳定性高,并且与电解质 保持良好的热稳定性,以保证工作的安全。

(5)过渡金属离子在嵌入化合物中应具有较高的氧化还原电位,从而使电池的输出电压高。氧化还原电位随锂离子的变化尽可能少,这样电池的电压不会发生显著地变化,可保持较平稳的充电和放电。

(6)电解液的稳定电位区间大于电池的应用电位区间。

(7)在产品的产业化方面,正极材料应该具备原材料容易获得,价格相对低廉,对环境无污染,能量密度高,易于制作成各种形状的电极结构,提高锂离子电池的性能价格比。

三元材料LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的发展:

近年来,为应对汽车工业迅猛发展带来的诸如环境污染、石油资源急剧消耗等负面影响,各国都在积极开展采用清洁能源的电动汽车EV 以及混合动力电动车HEV 的研究。其中作为车载动力的动力电池成为EV 和HEV 发展的主要瓶颈。

商业化的锂离子电池主要采用LiCoO 2作为正极材料,LiCoO 2存在安全性和耐过充性问题,Co 属于稀有资源,价格昂贵,且金属钴容易对环境造成污染。

而LiNiO 2的稳定性差,容易引起安全问题,需在氧气气氛下合成,并且容易发生阳离子混排和生成非化学计量结构化合物。锰系正极材料价格低廉,资源丰富,分布广泛,其中层状LiMnO 2是一种热力学不稳定材料,容量虽高,但是在充放电过程中层状结构会向尖晶石型结构转变,导致比容量衰减快,电化学性能不稳定。LiMn 2O 4在循环过程中容易发生晶型转变以及锰离子的溶解和Jahn-Teller 效应,导致电池容量衰减。LiFePO 4可称为零污染正极材料,由于其在价格便宜和高安全性方面的优势,而倍受重视,近年来,该材料得到广泛研究和应用,但该材料电导率低,且振实密度小,因而,其应用领域依然受到很大限制。

综合LiCoO 2,LiNiO 2,LiMnO 2三种锂离子电池正极材料的优点,三元材料的性能好于以上任一单一组分正极材料,存在明显的协同效应,被认为是最有应用前景的新型正极材料。通过引入Co ,能够减少阳离子混合占位,有效稳定材料的层状结构,降低阻抗值,提高电导率。引入Ni,可提高材料的容量。引入Mn ,不仅可以降低材料成本,而且还可以提高材料的安全性和稳定性。三元材料可以按照不同比例,由镍钴锰三种金属元素组成复合型过渡金属氧化物,用通式LiNi 1-x-y Co x Mn y O 2来表示。目前比较普遍的做法是将Ni/Mn 两种金属元素的摩尔比固定为1:1,以维持三元过渡金属氧化物的价态平衡,然后再调整它们与Co 元素的比例,在平衡性能和成本的基础上,优化组成。现在文献中最常见的组成是LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2三元正极材料,此外还有LiNi 2/5Co 1/5Mn 2/5O 2 ,LiNi 3/8Co 2/8Mn 3/8O 2等。

作为一类具有三元协同效应的功能材料,Ni 、Co 、Mn 的计量比对该材料的合成及性能影响显著。一般来说,Ni 的存在能使LiNixCoyMn1-x-yO2的晶胞参数c 和a 值分别增加,同时c/a 值减小,晶胞体积相应增大,有助于提高材料的可逆嵌锂容量。但过多Ni2+的存在又会因为与Li+发生位错现象而使材料的循环性能恶化。Co 能有效地稳定复合物的层状结构并抑制3a 和3b 位置阳离子的混合,即减小Li 层与过渡金属层的阳离子混合,从而使锂离子的脱嵌更容易,并能提高材料的导电性和改善其充放电循环性能;但随Co 的比例增大,晶胞参数中的c 和a 值分别减小,c/a 值反而增加,使得晶胞体积变小,导致材料的可逆嵌锂容量下降。而Mn 的引入除了大幅度降低成本外,还能有效地改善材料的安全性能,但Mn 的含量太高则容易出现尖晶石相而破坏材料的层状结构。

目前,镍钴锰三元正极材料的研究主要集中在材料的合成以及电化学性能与结构的关系上。在实际电池中,正极材料颗粒的形貌、粒径分布、比表面积及振实密度等物性特征对材料的加工性能及电池的综合电性能影响很大,为了拓宽锂离子电池的应用范围,尤其是将三元材料应用于对安全性、循环性以及倍率特性要求苛刻的动力电池上,高密度、粒径分布均匀的球形三元材料的制备已经成为

研究的热点,而如何在保证其电化学性能的前提下提高其振实密度则是三元材料走向大规模应用的关键。

预计到2015年和2020年我国车用和储能锂离子电池将达到如下目标(表l ,

2),大规模应用于电动交通、智能电网等领域,进一步促进新能源产业的快速发展。

三元材料LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的结构特点:

LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2正极材料具有与LiCoO 2相似的单一的基于六方晶系的α-NaFeO 2型层状岩盐结构,空间点群为R3m 。锂离子占据岩盐结构(111)面的3a 位,过渡金属离子占据3b 位,氧离子占据6c 位,每个过渡金属原子由6个氧原子包围形成MO 6八面体结构,而锂离子嵌入过渡金属原子与氧形成的Ni 1/3Co 1/3Mn 1/3O 层。因为二价镍离子的半径(0.069nm )与锂离子的半径(0.076nm )相接近,所以少量镍离子可能会占据3a 位,导致阳离子混合占位情况的出现,而这种混合占位使得材料的电化学性能变差。通常在XRD 中,将(003)/(104)峰的强度比以及(006)/(012)和(018)/(110)峰的分裂程度作为阳离子混

合占位情况的标志。一般情况下,(003)/(104)峰的强度比高于1.2,且(006)/(012)和(018)/(110)峰出现明显分裂时,层状结构明显,材料的电化学性能优良。LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的晶胞参数a=2.8622?、c=14.2278 ?。在晶格中镍、钴、锰分别以+2、+3、+4价存在,同时也存在少量的Ni 3+和Mn 3+,在充放电过程中,除了有Co 3+/4+的电子转移外,还存在Ni 2+/3+和Ni 3+/4+的电子转移,这也使得材料具有了更高的比容量。Mn 4+只是作为一种结构物质而不参与氧化还原反应。Koyama 等提出2个描述LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2晶体结构模型,即具有[√3×√3]R30°型超结构[Ni 1/3Co 1/3Mn 1/3]层的复杂模型,晶胞参数a=4.904 ?,c=13.884 ?,晶格形成能为-0.17eV 和CoO 2、NiO 2和MnO 2层有序堆积的简单模型,晶格形成能为+0.06eV 。因此,在合适的合成条件下,完全可以形成第一种模型,这种晶型在充放电过程中可以使晶格体积变化达到最小,能量有所降低,有利于晶格保持稳定。

[Ni 1/3Co 1/3Mn 1/3]超晶格型结构模型 LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2有序堆积简模型

三元材料LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的电化学性能及热稳定性

LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2作为锂离子电池正极材料,具有较高的锂离子扩散能力,理论容量达278mAh/g ,在充电过程中,在3.6V~4.6V 之间有两个平台,一个在

3.8V 左右,另一个在

4.5V 左右,主要归因于Ni 2+/Ni 4+和Co 3+/Co 4+2个电对,且容量可达250 mAh/g ,为理论容量的91%。在2.3V~4.6V 电压范围内,放电比容量为190 mAh/g,100次循环后,可逆比容量比190 mAh/g 还要多。在2.8V~4.3V 、

2.8V~4.4V 和2.8V~4.5V 电位范围内进行电性能测试,放电比容量分别为159 mAh/g 、168 mAh/g 和177 mAh/g.且在不同温度下(55℃、75℃、95℃)和不同倍率放电时充放电,材料的结构变化均较小,具有良好的稳定性,高温性能良好,

但低温性能有待改进。

锂离子电池的安全性一直都是商业化的一个重要衡量标准,在充电状态下与电解液的热效应是正极材料是否适用于锂离子电池的关键。

DSC 测试结果表明,充电后的LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2在250~350℃未发现尖峰,LiCoO 2在160℃和210℃有2个放热尖峰,LiNiO 2在210℃有一个放热尖峰。三元材料在这个温度范围内也有一些放热和吸热反应,但反应要温和得多。

三元材料LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的制备技术有哪些:

正极材料微观结构的改善和宏观性能的提高与制备方法密不可分,不同的制备方法导致所制备的材料在结构、粒子的形貌、比表面积和电化学性质等方面有很大的差别。目前LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的制备技术主要有固相合成法、化学沉淀法、溶胶凝胶法、水热合成法、喷雾降解法等。

固相合成法:一般以镍钴锰和锂的氢氧化物或碳酸盐或氧化物为原料,按相应的物质的量配制混合,在700~1000℃煅烧,得到产品。该方法主要采用机械手段进行原料的混合及细化,易导致原料微观分布不均匀,使扩散过程难以顺利地进行,同时,在机械细化过程中容易引入杂质,且煅烧温度高,煅烧时间长,反应步骤多,能耗大,锂损失严重,难以控制化学计量比,易形成杂相,产品在组成、结构、粒度分布等方面存在较大差异,因此电化学性能不稳定。

案例1、Y.J.Shin 等将Co 3O 4和Li 2CO 3通过固相反应制得LiCoO 2,然后将适量的LiCoO 2、NiO 、MnO 2和Li 2CO 3通过固相反应得到LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2。由于配料混合的不均匀性直接影响到正极材料中镍钴锰分布,因此产品在组成、结构、粒度分布等方面存在较大差别,材料电化学性能重现性不好。

案例2、N.Yabuuchi 等将Ni(OH)2、Co(OH)2和Mn(OH)2按Co:Ni:Mn=0.98:1.02:0.98充分混合,球磨,在150℃下预热1h ,然后在空气中加热到1000℃烧结14h 得到LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2,用高温固相法直接烧结上述原料,容易出现混料不均、无法形成均相共熔体以及各批次产物质量不稳定等问题。

溶胶-凝胶法:先将原料溶液混合均匀,制成均匀的溶胶,并使之凝胶,在凝胶过程中或在凝胶后成型、干燥,然后煅烧或烧结得所需粉体材料。溶胶凝胶技术需要的设备简单,过程易于控制,与传统固相反应法相比,具有较低的合成及烧结温度,可以制得高化学均匀性、高化学纯度的材料,但是合成周期比较长,合成工艺相对复杂,成本高,工业化生成的难度较大。

案例:J.Li 等以锂、镍、锰、钴的乙酸盐为原料,柠檬酸为络合剂,在80℃制成溶胶,然后在120℃干燥,形成凝胶,并在450℃预烧5h ,900℃再焙烧15h ,

得到最终产物。

化学共沉淀法:一般是把化学原料以溶液状态混合,并向溶液中加入适当的沉淀剂,使溶液中已经混合均匀的各个组分按化学计量比共沉淀出来,或者在溶液中先反应沉淀出一种中间产物,再把它煅烧分解制备出微细粉料。化学共沉淀法分为直接化学共沉淀法和间接化学共沉淀法。直接化学共沉淀法是将Li 、Ni 、Co 、Mn 的盐同时共沉淀,过滤洗涤干燥后再进行高温焙烧。间接化学共沉淀法是先合成Ni 、Co 、Mn 三元混合共沉淀,然后再过滤洗涤干燥后,与锂盐混合烧结;或者在生成Ni 、Co 、Mn 三元混合共沉淀后不经过过滤而是将包含锂盐和混合共沉淀的溶液蒸发或冷冻干燥,然后再对干燥物进行高温焙烧。与传统的固相合成技术相比,采用共沉淀方法可以使材料达到分子或原子线度化学计量比混合,易得到粒径小、混合均匀的前驱体,且煅烧温度较低,合成产物组分均匀,重现性好,条件容易控制,操作简单,目前工业上已有规模生产。

案例1、S.C.Zhang 等以LiNO 3、Ni(NO 3)2、Co(NO 3)2和MnCl 2为原料按摩尔量的比3.3:1:1:1溶解在乙醇里形成总离子浓度为3mol/L 的溶液,将此溶液以1滴/秒的速度滴加到3mol/L 的KOH 乙醇溶液中,分离出沉淀并在80℃干燥10h ,然后在空气中于400~800℃煅烧,获得粒径10~40nm 的粉末正极材料。

案例2、X.F .Luo 等按化学计量比将NiS04·6H 20、CoSO 4·7H 2O 和MnS04·H 2O 溶解到蒸馏水中,在该混合溶液中缓慢加入2mol/L NaOH 溶液和适量的2mol/L NH 4OH ,同时在50℃氩气保护下激烈搅拌24h 。反应完全后,将所得沉淀物过滤,并用蒸馏水洗涤,在50~60℃真空条件下干燥一夜。将所得产物与过量5%的Li0H ·H 20混合。将所得粉末压成饼状,在480℃加热5h ,650℃加热9h ,然后在空气中于700~1000℃煅烧18h ,获得LiNi 1/3C01/3Mn 1/302。在以氢氧化物作沉淀剂的共沉淀的过程中,如果反应没有惰性气体保护,初始得到的Mn(OH)2就很容易被氧化成Mn00H 和Mn02,而Mn 2+则能在碳酸根离子或草酸根离子中稳定存在。因此T .H .Cho 工作组分别采用碳酸盐共沉淀法和草酸盐共沉淀法制备出正极材料LiNi 1/3C01/3Mn 1/302。

水热合成法:水热合成技术是指在高温高压的过饱和水溶液中进行化学合成的方法,属于湿化学法合成的一种。利用水热法合成的粉末一般结晶度高,并且通过优化合成条件可以不含有任何结晶水,且粉末的大小、均匀性、形状、成份可以得到严格的控制。水热合成省略了锻烧步骤和研磨的步骤,因此粉末的纯度高,晶体缺陷的密度降低。但是对于锂离子电池来说水热法并不是很好,当用水热法以CoOOH 为前驱体合成LiCoO2时,研究表明在160℃的高压釜中反应48h ,可以从混合物得到单相的Li CoO2,但其循环性能并不好,需要在高温下热处理,提高其结晶度后,LiCoO2的循环性能得以改善

其他方法:将镍、钴、锰、硝酸锂在氨基乙酸中于400℃点燃,燃烧产物碾碎后在空气中800℃加热4h ,冷却后得到正极材料;将蒸馏水溶解的硝酸锂、镍钴锰盐通过喷雾干燥法制备得到正极材料;以镍钴锰盐为原料,柠檬酸为络合剂,配成溶液送入超声喷雾热分解装置,得到[Ni 1/3Co 1/3Mn 1/3]O 2前驱体,再将前驱体与锂盐混合高温烧结得到正极材料;

化学共沉淀法制备LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2(方法与结论)

1、北京大学化工学院采用化学沉淀法制备出了Li X Ni 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2。即用去离子水将摩尔比为1:1:1的镍钴锰三氯化物配成1.5M 的溶液,将三元氯化物溶液和碳酸氢铵溶液以固定的流速滴入装有40℃去离子水的烧杯中,高速搅拌后真空抽滤,用去离子水多次洗涤后120℃烘干得到前驱体。将前驱体与碳酸锂按照1.05:1混合并在马沸炉中1000℃煅烧12h ,自然冷却后研磨筛分得到三元正极材料。

2、华南农业大学理学院采用共沉淀法合成了正极材料LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2。镍、钴、锰三元共沉淀物前驱体的合成方法为控制结晶法。沉淀剂分别为LiOH 、NaOH+NH 3.H 2O 、NH 4HCO

3、Na 2CO 3和NH 4HCO 3+Na 2CO 3。按镍钴锰1:1:1称取硝酸镍、硝酸钴和硝酸锰配成适当浓度的混合溶液,将此混合溶液和适当浓度的沉淀剂通过流量计加入到反应釜中,控制搅拌速度、PH 值和温度。所得沉淀用去离子水洗涤干燥后得到镍钴锰三元沉淀物前驱体Ni 1/3Co 1/3Mn 1/3(OH )2或 Ni 1/3Co 1/3Mn 1/3CO 3。以n(Li):n(Ni 1/3Co 1/3Mn 1/3)=1.05:1的比例将Li 2CO 3和前驱体球磨混合,将混合好的原料放入坩埚中并用一定大小的压力将混合物压紧,将坩埚放入程序控温箱式电阻炉内,在空气气氛下于480℃恒温若干小时,再以一定的升温速率升温至950℃,保温一定时间后缓慢降至室温,得到三元正极材料,将烧制好的样品粉碎、研磨并过400目筛备用。

结论:由不同沉淀剂所合成的LiNi1/ 3Co1/ 3Mn1/ 3O2 材料具有均具有α2NaFeO2 型层状结构。以不同沉淀剂合成的产物的形貌有较大差异,而且影响了产物LiNi1/ 3 Co1/ 3Mn1/ 3O2 正极材料的电化学性能。其中采用NH4HCO3 + Na2CO3 为沉淀剂所合成的LiNi1/ 3Co1/ 3Mn1/ 3O2 材料的电化学性能最好,首次放电比容量为190. 29 mAh/ g ,20 次循环后放电容量还保持161. 29 mAh/ g ,容量保持率为84. 8 %。

3、湘潭大学化学院以NiSO

4、CoSO4、MnSO4、NH3·H2O 、LiOH 为原料,采用共沉淀和高温烧结法制备了锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,并研究前体驱的制备中氨水用量对共沉淀的影响。结果表明,

n(NH3·H2O):n(Ni2+-Co2+-Mn2+)=2.7:1 制备的前驱体,在900 ℃下煅烧10 h,制备的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的结构与电化学性能较好,其首次放电容量达到187.5mAh·g-1,0.2C倍率50 次循环后容量仍为170.6 mAh·g-1,容量保持率为94.0 %。由不同前驱体制备的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 正极材料中, 当按n(NH3·H2O):n(Ni2+-Co2+-Mn2+)的值为 2.7:1 制备的前驱体Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2,合成的正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的结构与性能较好。

4、Yoshio采用碳酸盐共沉淀法合成的球形LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,产品半径在5μm左右,在电压范围内2.8~4.5V放电容量达到186.7mAhg-1,不可逆容量损失仅为10.72%,且倍率性能好,以2.5C放电,容量为145 mAhg-1。

5、Sun和罗旭芳等采用氢氧化物共沉淀法,通过调整前驱体制备时的PH值、搅拌速度、络合剂的量,制备得到粒径为10μm、分布均一的类球形前驱体,与LiOH烧结后得到振实密度高达2.39g.cm-1的正极材料,比容量达到177 mAhg-1(2.8~4.5V),同时也具有较好的高温放电性能,在55℃放电比容量高达168 mAhg-1。

6、Ohzuku采用共沉淀法合成的Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2前驱体与LiOH.H2O反应合成的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有较好的高温放电性能以及大电流放电性能,在33℃、55℃、75℃测得材料的放电比容量分别为205 mAhg-1、210 mAhg-1、225 mAhg-1;在55℃以20C放电容量达160 mAhg-1。在2.5~4.6V 电压范围内,以18.3mA/g放电,其比容量高达200 mAhg-1,放电平台在3.75V左右,首次循环不可逆容量仅为20 mAhg-1。

7、Zhang等用有机溶剂共沉淀法制得粒径为10~40nm的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,在50C、100C放电倍率下,经过10个循环其比容量为100 mAhg-1,即比功率为15000KW.g-1,满足绿色动力车的能源需求。

8、中科院青海盐湖研究所将一定量的Co(NO3)2·6H2O、Ni(CH3COO)2·4H20和Mn(CH3COO)2·4H20,按化学计量比溶于二次蒸馏水中,同时,向混合溶液中通人氩气;待盐完全溶解后,向混合溶液中滴加适量的草酸溶液,并用适量的NH3·H20调节溶液的pH值为8-9;过滤出的沉淀用蒸馏水洗涤多次至中性后50℃真空干燥,得到淡粉色的粉末。取一定量淡粉色物质与化学计量比的Li2CO3混合,在强力搅拌下分散于C2H5OH/H2O的混合溶剂中;待多元混合物于50℃真空干燥后,在空气中500℃预烧6 h;待预烧产物冷却至室温后压成片状,压片于700~1 000℃空气中焙烧12~24 h后冷却至室温后,充分研磨即得到三元正极材料LiMnl/3 Col/3 Nil/3 02。

结论:在制备三元正极材料LiCol/3 Nil/3 Mn1/3 02的过程中,利用氩气作

为保护气氛,采用共沉淀法制备得到的前驱体[Mnl/3 Nil/3 C01/3]C204·xH20中Co、Mn和Ni均为+2价,保证了前驱体中各离子的分散均匀性,并得到了分散均匀的三元沉淀;[Mnl/3Nil/3Co1/3]C204·xH20的TG/DSC分析表明,[Mnl/3 Nil/3 C01/3]C204·xH20中的x=2。[Mnl/3Nil/3C01/3]C204·xH20与碳酸锂的混合物在乙醇一水溶液中能得到分散均匀的前驱体;前驱体的TG/DSC以及XRD 研究表明,LiCo1/3 Ni1/3 Mn1/302的合成温度大于600℃;且混合物在500℃预烧后于900℃煅烧12—24 h即可合成具有良好结晶三元正极材料。电池循环测试表明,900℃温度下合成的正极材料具有较高的首次充放电容量,首次放电效率达到94.3%;循环伏安扫描分析表明以此法(氩气保护草酸共沉淀,乙醇溶液分散,900℃空气中煅烧)合成的三元正极LiCol/3Ni1/3Mn1/302在4.5 V附近没有不可逆容量所造成的阳极峰,表明900℃温度下合成的正极材料在经过多次循环后仍具有较高的容量。

9、Hu将相等摩尔比的Ni、Co和Mn硝酸盐在室温下进行搅拌,然后加入适量的LiOH·H20,加入NH4OH作为螯合剂。共沉淀物通过过滤、洗涤、干燥后,将共沉淀氢氧化物先在500℃煅烧5 h,然后将LiOH·H20与经过煅烧后的产物CoNiMn04按照化学计量比进行混合球磨。先在450℃固相煅烧6h,然后再在900℃固相煅烧12 h。制备的材料的晶格参数a=0.2882nm,c=1.438 2nm。在3.0-4.5 V电压下,分别在0.1,0.5和1.0 C下充放电,其首次放电容量分别为189.54,168.37和167.59 mAh·g-1,50次循环后的容量保持率分别为92.59%,78.70%和62.51%。

采用氢氧化物共沉淀法制各正极材料前驱体,Mn不仅以Mn(OH)2的形式沉淀,部分还会被氧化为Mn3+和Mn4+,以MnOOH或Mn02的形式沉淀出来,因此,在前驱体制备过程中,可以使用惰性气体进行保护,防止Mn2+的氧化。

10、Cho以Na2C03为沉淀剂,制备了LiNil/3Col/3Mn1/302,在2.8—4.5 V 电压下,在20mA·g-1电流密度下,材料的放电比容量为186.7mAh·g-1,循环30次后,材料的容量保持率为89.28%。在2.5 C(450 mA·g-1)条件下,首次放电比容量为144.79 mAh·g-1。通过对比研究,结果表明LiNil/3Col/3Mn1/302正极材料的晶体结构和电化学性能随着合成条件的变化而改变。

采用碳酸盐共沉淀法虽然能够解决Mn(OH)2在空气中易被氧化的问题,但在实际操作中碳酸盐与Ni、Co和Mn离子的沉淀不完全,限制了其在商业化生产中的应用,需要做进一步的研究以后,才能进入工业化的应用。

11、江南大学化工学院将摩尔比为1:1:l的Ni(NO3)2·6H20,Co(N03)2·6H20,Mn(CH3C00)2·4H20溶于去离子水中,配成2mol/L的溶液。将其缓慢滴加到连续搅拌的反应釜中。同时,将Na0H-Na2C03(摩尔比为1:1,NaOH浓度为1mol/L)

溶液滴入反应釜中,小心调节搅拌器的转速以及两种溶液的滴加速度,以维持溶液的pH为11左右。当两种溶液滴加完成后,继续快速搅拌10h,并严格控制溶液的pH值。将沉淀过滤、洗涤、干燥,于5∞℃下分解5h。取出后加入过量5%的Li0H·H20,充分研磨均匀,放人马弗炉中分别以850℃、900℃、950℃的温度烧结10h,自然冷却至室温,研磨,再在前一温度的基础上烧结10h,制得最终产物。

结论:以Ni(N03)2·6H20,Co(N03)2·6H20,Mn(CH3COo)2·4H20,LiOH·H20为原料,采用Na0H—Na2C03共沉淀的方法,以850℃、900℃、950℃的温度,在空气中合成了具有完整的α-NaFe02结构的三元层状材料LiNi1/3C0l/3Mnl/302。测试结果表明,在相同的烧结制度下,900℃合成的材料初次放电容量达到169.4nAh/g,初次库仑效率达到83.2%,20次循环仍能保持其初始容量的96.3%,显示出良好的循环性能。有望作为优良的锂离子电池正极材料。

12、Shao-Kang Hu等将相等摩尔比的Ni、Co、Mn金属硝酸盐在室温下进行搅拌,然后加入适量的LiOH·H2O,NH4OH作为螯合剂加入。共沉淀物通过过滤、洗涤、干燥后,将共沉淀氢氧化物先在500℃进行5 h的煅烧,然后将LiOH·H2O与经过煅烧后的产物CoNiMnO4,按照化学计量比进行混合,球磨。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的制备是通过在马弗炉中,450℃,固相煅烧6 h,900℃,固相煅烧12 h完成的。晶胞参数a=2.882?,c=14.38?。在3.0~4.5 V充放电电压范围,以0.1 C,0.5 C,1 C倍率充放电,首次放电容量分别为189.54 mAh·g-1,168.37 mAh·g-1,167.59mAh·g-1,50次循环以后的容量保持率分别为92.59%,78.70%,62.51%。

13、对于合成高密度前驱体Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2的方法,根据相关文献的报道,作为络合剂的氨水是获得高密度前驱体的一个关键因素,选择过渡金属的醋酸盐,醋酸镍(Ni(CH3COO)2·4H2O),醋酸钴(Co(CH3COO)2·4H2O)和醋酸锰(Mn(CH3COO)2·4H2O)作为过渡金属离子原料,氢氧化锂(LiOH·H2O)为沉淀剂,氨水作为络合剂。实验路线为先将三种金属离子的醋酸盐按照相同的摩尔浓度混合均匀,然后加入沉淀剂进行共沉淀反应,再加入氨水作为络合剂,反应的终点通过加入氨水控制pH值来决定。实验在普通的空气气氛下进行,恒温水浴箱温度控制在55℃附近。我们对能够影响到最终共沉淀产物形貌和性能的参数,如:pH值,过渡金属浓度,沉淀剂浓度,络合剂浓度等因素进行了详细的研究。

pH值为10.5时,制备的前躯体颗粒大小适中,分布均匀,所得类球形颗粒形貌最规则,尺寸均一,直径在20μm左右;当pH值为9.5时,颗粒大小不一,其中有大颗粒,也有小颗粒,粒度分布不均匀,这些小颗粒可能是反应后期生成

的富镍颗粒;随着pH值的逐渐增大,溶液的过饱和度增大,以成核为主导,晶粒长大变得困难,当pH值为11.5时,颗粒变小,球形度降低,颗粒间的分散性较差,此时晶粒尺寸较小,表面层离子的极化变形和重排使表面晶格畸变,有序性降低,在pH值较高时(pH值=11.5),液相共沉淀溶液为深褐色,溶液中晶粒的成核速度明显大于晶粒的成长速度,在碱性条件下,Mn(OH)2很容易和空气或者是反应溶液中的氧气发生反应生成MnO(OH),在整个共沉淀过程中,不断有这样的富锰小颗粒生成,这些小颗粒的径粒尺度在1.5~4.5μm,没有达到共沉淀的目的。当pH值继续增大时,会使晶核结构趋于无定形化,逐渐有絮状沉淀生成。

对于金属离子浓度的选择,当金属离子浓度为2.0mol·L得到的前躯体整体形貌规整,颗粒尺度接近,颗粒粒径在25μm附近所以认为金属离子浓度为2.0 mol·L-1是一个合适的选择。

当沉淀剂浓度较小,为2.0 mol·L-1时,存在部分大颗粒(颗粒粒径在40μm左右)和小颗粒(颗粒粒径在10μm左右),粒度分布不够均匀,并且振实密度偏低,经测试为1.21 g·cm-3,随着沉淀剂浓度的增加,这种情况逐渐改善,沉淀剂浓度在3.0 mol·L-1附近时,颗粒尺度相对接近,但是仍有细小颗粒的存在,当沉淀剂浓度增加到4.0 mol·L-1,得到的前躯体颗粒形貌规整,颗粒尺度接近,颗粒粒径在15μm附近,振实密度为1.56 g·cm-3。最后,当沉淀剂浓度在5.0 mol·L-1,颗粒明显变小,球形度降低,颗粒间的分散性较差。所以通过上述分析,认为沉淀剂浓度在4.0 mol·L-1附近的时候,制备的前躯体从颗粒尺度,整体形貌均符合要求。

由于Ni,Co,Mn三种金属阳离子与氨水的络合能力不同,强弱顺序为Ni2+>Co2+>Mn2+,所以当络合剂浓度过高时(4.5~6.0 mol·L-1),容易出现很多细小的颗粒,径粒在2~4.5μm,这些就是富镍小晶粒。造成不均匀沉淀。当络合剂浓度为3 mol·L-1时,三种阳离子的沉淀速度比较一致,在氨水的络合作用下,晶粒的生长速度大于成核速度,使晶粒有序生长,沉淀均匀,颗粒大小尺度接近。而过低的络合剂浓度同样不利于共沉淀产物的生成,当络合剂浓度较小的时候,络合反应时间增加,并且需要较大的反应容积,所以通过以上分析,选择相对较小的络合剂浓度(3 mol·L-1)来制备共沉淀前驱物。

当陈化时间较少时(4~6 h),生成物的颗粒尺寸大小不一,伴随有少量的细碎颗粒和结块现象,出现这种情况是由于,在较少的陈化时间条件下,虽然已经完成了晶粒成核的过程,但是对于陈化时间较短,对于晶粒的生长没有达到预想的效果。随着陈化时间的加长,当陈化时间达到8 h的时候,颗粒分散均匀,颗粒大小尺度接近,并且振实密度较高,为1.54 g·cm-3。当陈化时间进一步增加

时,反应生成的共沉淀产物在溶液中的停留时间过长,颗粒间团聚现象严重,连结成无规则形态。所以本实验通过陈化试验结果分析,将最终的液相共沉淀产物陈化时间确定为8 h。

加料速度决定了两液相瞬间接触位置的离子浓度,使得局部饱和度不同,从而对晶体成核和生长速率产生影响,得到不同颗粒尺度和形貌的前躯体。当加料速度较快时,溶液过饱和度高,成核占主导地位,使得晶粒成长困难,此时若继续保持较快的加入速率,将导致生成大量的小晶体,严重的还可能生成无定形沉淀,这将严重影响到最终合成的锂离子电池正极材料的性能;当加料速度较慢时,晶粒的生长占主导地位,使得反应生成物在溶液中的停留时间增长,晶粒间团聚现象加重,容易导致形成无规则状态。本实验的加料速度控制在0.8~1 L/h。

在搅拌器的不断搅动下,反应物之间相互碰撞,接触并发生反应,使得生成的晶核逐渐长大,搅拌的速率直接决定着络和以及沉淀反应进行的效果,最终影响到制备出的前躯体的形貌和性能。在液相共沉淀反应体系中,搅拌的主要目的是使饱和溶液和加入料溶液均匀地混合,进而完成结晶反应。本实验在液相共沉淀反应过程中,搅拌速率控制在300 r/m左右。

采用三段式固相反应的方法,三个温度点分别为480℃,620℃和840℃(及以上),使LiOH·H2O可以更好的熔融和分解,并且使Li2O充分渗透到前驱体中去,反应物之间充分接触,制备出的正极材料结晶度较高,晶体结构更加规整。

最终固相煅烧温度为840℃时,晶体结构完整,颗粒形貌规整,电化学性能优良,首次充放电容量分别为165.80 mAh·g-1和154.50 mAh·g-1,经过20次充放电循环后的容量保持率为91.91%。

在随着固相反应时间逐渐增长的过程中(8 h~14h),I003/I104的比值先增大,然后有所减小(固相温度为14 h),(102)/(006)和(108)/(110)两对峰分裂逐渐明显,衍射峰也逐渐变得尖锐,当固相反应时间为8 h时,所制备的LiNil/3Co1/3Mnl/3O2正极材料由于高温固相反应时间较短,材料未能形成良好的层状结构,材料中阳离子的无序度较高,出现阳离子混排的情况比较明显,同时晶体结晶度也较差。随着固相反应时间的增加,层状特性逐渐明显,晶体中阳离子扩散的更为均匀。当煅烧时间达到12 h时,I003/I104值显著增大,(102)/(006)和(108)/(110)两对峰分裂明显,衍射峰尖锐,表明此时所得正极材料晶体中阳离子分散更为均匀,晶体层内紧密收缩,层状特性趋于完美。

随着固相反应时间的增加,颗粒的团聚显现明显减弱,在煅烧时间为12 h 时,颗粒尺寸一致,形貌规整,清晰。在固相反应时间相对较少的8 h和10 h中,颗粒尺寸变化明显,并且伴随着团聚现象,在固相反应时间为14 h时,颗粒尺寸有所增大。固相合成时间较短时,合成的样品颗粒球形度较差,不利于形成类

球型形貌。

研究了在固定煅烧温度(840℃),不同煅烧时间制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料。在840℃,分别恒温保持8 h,10 h,12 h和14 h,制备4种不同样品。分别对4种样品进行形貌,晶体结构以及充放电性能测试,试验结果表明合成LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料时,高温煅烧时间为12 h是最合适的,此条件下制得的样品形貌规则,首次放电容量为154.50 mAh·g-1,容量保持率高,经过20次充放电循环后保持率为91.91%。

为了弥补Li元素在锻烧时的损失和优化材料的电化学性能,研究了不同Li/(Ni+Co+Mn)摩尔配比对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2性能的影响,实验结果表明,随着Li/(Ni+Co+Mn)摩尔配比的增加,晶体结构逐渐完整,首次放电容量增大,当Li/(Ni+Co+Mn)摩尔配比为1.12/1时,合成LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料具有颗粒形貌规则,尺寸大小一致,I003/I104的值为1.988,说明阳离子混排程度低,电化学性能表现优异,经过20次充放电循环后放电容量为142.00 mAh·g-1。

在2.8~4.6 V电压范围内,扫描速度为0.1 mV·S-1的循环伏安曲线。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2电极材料都出现了两对明显的反应峰,分别对应电极材料在充电和放电过程中的氧化还原过程,氧化峰和还原峰基本对称,并且没有其它的峰出现,说明该材料的可逆性较好。Mn在这里为非电化学活性物质,不参与电化学反应,在锂脱嵌的过程起着支撑和稳定电极材料结构的作用。在CV曲线中,3.9/3.7 V左右出现一对氧化还原峰对应着充放电过程中的Ni2+/Ni4+的氧化还原反应。

锂离子电池电极材料的交流阻抗Nyquist图谱主要由三部分组成:一是在高频区的第一个半圆弧,是由于电解液和电极表面的极化反应形成的SEI膜阻抗,二是位于中频区的第二个半圆弧,此半圆弧为电化学阻抗,三是位于低频区的一条斜率近似为45°的斜线,斜线反应的是Li+离子扩散引起的Warburg阻抗。伴随着锂离子电池充放电循环次数的增加,SEI膜阻抗变化不大,但是电化学阻抗明显增大,这是锂离子电池电极在循环过程中容量衰减的主要原因。

14、前驱体的制备:将NiSO4、CoSO4、MnSO4以摩尔比Ni:Co:Mn=1:l:l配成一定浓度的混合溶液,与相同摩尔浓度的Na2CO3和氨水的混合溶液按照一定的流量加入到温度恒定、搅拌剧烈的共沉淀反应釜中,反应一定时间得到Nil/3Col/3Mnl/3CO3沉淀。本研究所采用的是连续进料连续出料的方式,通过控制产物的反应时间来控制产物的粒度。用抽滤机对产品进行液固分离,得到的产物再用去离子水洗涤三次以洗净产物中的SO42-,并用BaCl2检验。洗净后的Ni1/3Col/3Mnl/3CO3在80℃下干燥。通过控制反应条件可得到流动性好、粒径分布集中、振实密度高的前驱体供后续的合成工艺使用。

球形正极材料LiNil/3Co1/3Mn1/3O2的制备:合成工艺一:将球形Nil/3Col/3Mn1/3CO3氧化分解,所得氧化物按Li与氧化物中总金属为一定的摩尔比配入锂源,在一定温度下锻烧,随炉冷却得到球形LiNi1/3Co1/3Mn1/302。在该工艺过程中分别研究不同的氧化温度对氧化物形貌的影响,合成温度对LiNi1/3Col/3Mn1/3O2的结构、物理性能、电化学性能的影响,以确定最佳的氧化温度和合成的温度;

合成工艺二:直接将球形Ni1/2Col/3Mn1/3C03按与合成工艺(一)相同的配比配入碳酸锂,先在低温下恒温一段时间,然后在工艺一得出的最佳的合成温度下高温处理,随炉冷却得到球形LiNi1/3Co1/3Mn1/302。

比较通过两种不同的合成工艺得到的球形LiNil/3Co1/3Mn1/302的物理和电化学性能,得出最佳的合成工艺。

将NiS04·7H2O、CoSO4·7H2O、MnSO4·2H20按摩尔比为l:l:l配成总浓度为1.0mol.L-1,的溶液,与1.0mol.L-1的Na2CO3按反应计量比并流加入到搅拌的反应釜中,同时加入一定量的氨水,维持反应体系中NH3为2.4g·L-1,反应釜中以2.4g·L-1的稀氨水作底液。反应釜搅拌电机的转速为500r·min-1,在55℃下反应一定时间得到球形Nil/3Col/3Mnl/3CO3。

Nil/3Co1/3Mn1/3CO3的预处理:根据预处理温度对氧化物的金属总量及对氧化物的密度的影响,恒温时间为5小时,预处理温度应在500℃以上才能保证前驱体的分解完全,不影响配料的均匀性,但预处理温度过高影响到球形LiNi1/3C1/3Mn1/3O2的化学反应活性,同时合成温度太高会导致不同球形颗粒之间的粘结,从而破坏材料的球形度,所以氧化过程在低温下进行较为合适。处理得到的球形颗粒呈多孔状,在合成球形LiNi1/3Co1/3Mn1/302时利于熔融碳酸铿在颗粒内的部的迁移,使反应更加充分。此外在合成LiNi1/3Co1/3Mn1/302时,必须经过高温处理,而在后续合成工艺中同样可以增加材料的振实密度,所以氧化过程中最合适的处理温度为500℃。

评定三元材料好坏的方法因素(各种检测方法总结)

1、性能测试

循环性能测试:测试循环一定次数后容量保持率的大小;容量大小;容

量衰减程度;

倍率性能测试:以一定倍率放电,看平均电压及容量保持率。平均电压

越高越好。

高低温性能测试:在低温、常温、高温下电压降的多少,容量保持率多少。

电压降越小越好,

荷电保持能力测试:满电态,常温搁置(天),之后进行放电容量测试,放

到一定电压后看容量保持率。

快速充放电能力测试:以不同倍率充电,看不同倍率充电容量与最小倍率

充电容量的比值;看恒流容量与充电容量的比值,都是

越大越好。

安全性能测试:过冲:满电态电池以一定电流过冲到一定电压,继续恒压

充电电池不燃不爆。看电池初始温度和最高温度,计算温

升多少。

短路测试:电池负极端放气阀打开,看有烟冒出还是起火,

正极端放气阀的变化,最高温度是多少,有无造成起火爆

炸。

针刺:

首次充放电曲线:首次充电比容量;首次放电比容量;首次充放电效率;

循环-伏安测试:一般采用三电极体系,金属锂片作为参比电极,通过循

环伏安曲线,可以得到在设定的电压范围内,电极极化电

流随电极电位的变化而发生的化学反应;通过不同的氧化

还原峰的位置和强度,可以分析该电极所进行的反应类型

和电化学机理;根据在固定电位的重复扫描可以判断测试

材料的可逆性;4.5 V附近没有出现由于不可逆容量造成的

阳极峰。除了充放电过程中对称的氧化还原峰有无其他峰

出现。氧化还原峰对称说明充放电过程中结构稳定。

交流阻抗EIS测试:交流阻抗(EIS)测试是通过对特定状态下,对被测体系

施加一个小振幅的正弦波电位(或者电流)扰动信号,通

过研究相应的响应信号与扰动信号之间的关系以及充放电

循环过程中的阻抗特性变化,进行的一种电极过程动力学

测试方法。锂离子电池电极材料的交流阻抗Nyquist图谱主

要由三部分组成:一是在高频区的第一个半圆弧,是由于

电解液和电极表面的极化反应形成的SEI膜阻抗,二是位

于中频区的第二个半圆弧,此半圆弧为电化学阻抗,三是

位于低频区的一条斜率近似为45°的斜线,斜线反应的是

Li+离子扩散引起的Warburg阻抗。

2、XRD分析:由峰的强度与峰的位置确定为六方晶系,R3m空间群,层

状α—NaFeO2结构;衍射峰尖锐说明结晶程度高;看有无

杂质峰;(006)/(102)及(108)/(110)峰明显分开说明

层状结构明显;I(003)/I(104)比值越大,大于1.2,阳离子有

序程度越高;R值(I(006)+I(102)/I(101))越小,晶体结构

越有序;

3、SEM分析:产物形貌是否粘结,是否为球形,是否团聚,颗粒大小是

否均匀,是否均匀分散,颗粒大小适中,表面是否粗糙,

排列是否紧密,

4、成分分析:采用ICP-AES元素分析方法测定合成样品中各金属元素的

含量是否与理论值一致。

5、热重差热分析:即TG-DTA分析。在升温过程中测试样品晶型结构的转变、

材料自身熔融、吸附等物理变化;脱去结晶水、材料受热分

解、在空气气氛中氧化还原等化学变化;以此确定合理的高

温固相反应的温度和升温控制程序;差示扫描量热分析

(DSC)是在程序控制温度下,测量物质和参比物之间一种技

术。DSC的主要特点是试样和参比物分别具有独立的加热

器和传感器,整个仪器由两个控制系统进行监控,其中一个

控制温度,使试样在同样的温度下升温或降温,另一个用于

补偿试样和参比物的温度始终保持相同,这样就可以从补偿

的功率直接求出单位时间内的烩变,即热流率dH/ dt,单位

为mJ.s-l,DSC记录的是热流率随温度或时间的曲线,称为

DSC曲线。

6、粒径分析:将样品在0.2bar的压力中分散后,采用德国新帕泰克公司的激光

粒度测定仪对材料的粒度进行表征。其原理是依据不同大小

的颗粒对入射激光产生不同的强度的散射光,再将不同强度

的散射光经一定的光学模型的数学程序进行处理,以测定材

料的颗粒大小与分布。测试结果一般用中径粒径D50表示

平均粒径。H表示峰高,反应颗粒分布集中情况,常用H

和(D90一D10)表示产物的集中度。

7、振实密度的测定:用振实密度测试仪测试材料的振实密度。将物料过150目

筛后取100g粉末置于200ml量筒中,量筒放到振实密度测

试仪上进行测试。振幅为2cm,频率为150次.min-1,震动

3000次后,测量物料体积,重量与体积之比即为振实密度。影响三元材料品质的原因

1、电池拥有良好循环性能主要源于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2中Mn的价态为+4

价,Ni为+2价,Co为+3价,在充放电过程中,Mn-O键长变化很小,

保持不变的MO6八面体可以在电化学过程中起到支撑结构的作用,从

而保证了在循环过程中不致由于结构大幅劣化导致电池性能的不断衰

降。

2、采用薄电极,缩短Li+ 由电极内部扩散至电极表面以及电子由电极内部扩散

至集流体的距离,大幅减小了Li+ 在电极中的传导电阻,使得电池内

阻大幅降低,降低了电池倍率放电时的电压降,同时保证了倍率放电时

可以放出更多的容量,使得LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 三元材料优异的倍

率放电性能得以进一步体现。

3、在低温(-30 ℃)放电时,电压均下降较多,这主要是由于在低温情况下Li+ 运

动及传导能力严重减弱,造成电池内阻大幅上升,从而导致电池放电压

降较大,而高温状态下,Li+ 热运动能力及离子扩散都得以增强,使得

可以参与反应的Li+ 数量有所增加,同时也在一定程度上降低了电池

内阻,使电池放电压降减小,从而使电池表现出高于常温状态的放电能

力。

4、电池荷电保持能力通常由多方面因素影响,其中电极表面的缺陷、电极边缘

毛刺、隔膜厚度、电解液组成以及电池制备环境及过程控制等因素均可

能造成电池荷电保持能力的下降;而对于电极材料自身而言,通常锂离

子电池正极材料多选用过渡金属氧化物,在满电态状态下,金属元素位

于较高价态,具有较强的氧化能力,极有可能与电解液、电极表面膜发

生反应,这也是电池自放电较大的重要原因之一。

5、快速充放电时,随着充电倍率增加,电极极化增大,因此恒流段容量逐渐减

小,而充电容量自2 C 起至5 C,呈现出缓慢增加的趋势,则主要是由

于电池大倍率充电,使得电池温度增加,从而促进了充电时电极反应的

进行。

6、大粒径的材料在高温和高氧化态下具有更好的稳定性能。

7、由于电池的比能量高,且电解液大多为有机易燃物等,当电池热量产生速度

大于散热速度时,就有可能出现安全性问题。

8、锂离子电池在滥用的条件下有可能产生使铝集流体熔化的高温(>700℃),从

而导致电池出现冒烟、着火、爆炸、乃至人员受伤等情况。

9、锂离子电池由于采用有机电解质体系,有机溶剂是碳氢化合物,在4.6V左右

易发生氧化,并且溶剂易燃,若出现泄漏等情况,会引起电池着火,甚

至燃烧、爆炸;

10、锂离子电池过充电反应会使正极材料结构发生变化而使材料具有很强的氧化

作用,使电解液中溶剂发生强烈氧化,并且这种作用是不可逆的,反应

引发的热量如果积累会存在引发热失控的危险。

11、美国Argonne国家实验室的Jun Liu研究了富锂的三元系材料作为功率型动

力电池的性能,认为这种电池容量的衰减是由于碳负极表面SEI膜的不

稳定引起,因此他们分别使用碳酸乙烯(VEC,vinylethylene carbonate),

双草酸硼酸锂(LiBOB)和二氟草酸硼酸锂(LiODFB,Lithium oxalyl

difluoro borate)作为添加剂,改善了电池SEI膜的稳定性,有效延长了

电池寿命。

12、Mn (OH) 2 在碱性条件下很容易被氧化为+ 3 价,甚至被氧化为Mn3O4 。

13、由于M(OH) 2 ,MCO3 (M = Ni 、Co 、Mn) 的溶度积常数( K sp) 较小,且沉淀

反应速度快,按通常方法只能得到很细的颗粒,其沉淀易呈现胶体状,不

利于杂质离子的洗去,从而对以后烧成材料的性能有所影响。为了降低

晶核的形成速率,在沉淀时常常要加入一定浓度的氨水, 使金属离子与

NH3 形成配合物[ Ni1/ 3 Co1/ 3 Mn1/ 3 ( NH3 ) n ] ( OH ) 2 或[Ni1/

3Co1/ 3Mn1/ 3 (NH3) n ]CO3 ,有利于减小瞬时沉淀物浓度Q ,促进晶粒

的增长。但NH+4 浓度过大时,比如用NH4HCO3 又存在沉淀反应和配

位反应的竞争。以致于配位能力较强的Ni2 + 、Co2 + 沉淀不完全,难

以得到所设计的计量比的前驱体,从而影响其电化学性能。所以同时也

要调节一定的pH 值来控制沉淀溶解度。

14、合成温度为900℃的材料具有最好的循环性能,温度越高,越有利于层状结

构的形成,并且会减少Ni2+与Li+的混排,减少Ni2+在3a位的存在,

这样就使得在脱锂过程中由于Ni被氧化为Ni3+或Ni4+而导致的结构

塌陷减弱,材料的容量损失下降,循环性能得以提高。温度过高也会导

致锂的挥发和氧的缺失,形成新的物相,造成层状结构的不完善。15、PH值:由于在空气气氛下,锰离子对pH值的变化比较敏感,容易发生氧

化反应,生成三价或四价的化合物,导致制备出的产物纯度降低。

pH值为10.5时,制备的前躯体颗粒大小适中,分布均匀,所得类球形颗粒形貌最规则,尺寸均一,直径在20μm左右;

随着pH值的逐渐增大,溶液的过饱和度增大,以成核为主导,晶粒长大变得困难,当pH值为11.5时,颗粒变小,球形度降低,颗粒间

的分散性较差,此时晶粒尺寸较小,表面层离子的极化变形和重排使表

面晶格畸变,有序性降低,在碱性条件下,Mn(OH)2很容易和空气或

者是反应溶液中的氧气发生反应生成MnO(OH),在整个共沉淀过程中,

不断有这样的富锰小颗粒生成,这些小颗粒的径粒尺度在1.5~4.5μm,

没有达到共沉淀的目的。当pH值继续增大时,会使晶核结构趋于无定

形化,逐渐有絮状沉淀生成。

当pH值为9.5时,颗粒大小不一,其中有大颗粒,也有小颗粒,粒度分布不均匀,这些小颗粒可能是反应后期生成的富镍颗粒;

16、金属离子浓度:对于金属离子浓度的选择,当金属离子浓度为2.0mol·L-1

得到的前躯体整体形貌规整,颗粒尺度接近,颗粒粒径在25μm附近所

以认为金属离子浓度为2.0 mol·L-1是一个合适的选择。

17、沉淀剂浓度:在4.0 mol·L-1附近的时候,制备的前躯体从颗粒尺度,整体

形貌均符合要求。

18、络合剂浓度:由于Ni,Co,Mn三种金属阳离子与氨水的络合能力不同,强

弱顺序为Ni2+>Co2+>Mn2+,所以当络合剂浓度过高时(4.5~6.0

mol·L-1),容易出现很多细小的颗粒,径粒在2~4.5μm,这些就是富镍

小晶粒。造成不均匀沉淀。当络合剂浓度为3 mol·L-1时,三种阳离子

的沉淀速度比较一致,在氨水的络合作用下,晶粒的生长速度大于成核

速度,使晶粒有序生长,沉淀均匀,颗粒大小尺度接近。而过低的络合

剂浓度同样不利于共沉淀产物的生成,当络合剂浓度较小的时候,络合

反应时间增加,并且需要较大的反应容积,所以通过以上分析,选择相

对较小的络合剂浓度(3 mol·L-1)来制备共沉淀前驱物。

19、陈化时间:当陈化时间较少时(4~6 h),生成物的颗粒尺寸大小不一,伴随

有少量的细碎颗粒和结块现象,出现这种情况是由于,在较少的陈化时

间条件下,虽然已经完成了晶粒成核的过程,但是对于陈化时间较短,

对于晶粒的生长没有达到预想的效果。随着陈化时间的加长,当陈化时

间达到8 h的时候,颗粒分散均匀,颗粒大小尺度接近,并且振实密度

较高,为1.54 g·cm-3。当陈化时间进一步增加时,反应生成的共沉淀产

物在溶液中的停留时间过长,颗粒间团聚现象严重,连结成无规则形态。

所以本实验通过陈化试验结果分析,将最终的液相共沉淀产物陈化时间

确定为8 h。

20、加料速度:加料速度决定了两液相瞬间接触位置的离子浓度,使得局部饱和

度不同,从而对晶体成核和生长速率产生影响,得到不同颗粒尺度和形

貌的前躯体。当加料速度较快时,溶液过饱和度高,成核占主导地位,

使得晶粒成长困难,此时若继续保持较快的加入速率,将导致生成大量

的小晶体,严重的还可能生成无定形沉淀,这将严重影响到最终合成的

锂离子电池正极材料的性能;当加料速度较慢时,晶粒的生长占主导地

位,使得反应生成物在溶液中的停留时间增长,晶粒间团聚现象加重,

2018年中国三元材料行业发展趋势及市场前景预测2018.3

三元材料已成为正极材料增速最高的细分领域。据高工锂电统计,2017年全国正极材料产量为21万吨,同比增长3成,其中三元材料8.6万吨、磷酸铁锂5.8万吨、钴酸锂4.5万吨、锰酸锂2.1万吨,三元材料接替2016年磷酸铁锂成为2017年增速最高的正极材料,受益乘用车接替客车成为新能源车重要增量。 我国正极材料产量(吨) 数据来源:公开资料整理 2017年我国正极材料产量结构

数据来源:公开资料整理 相关报告:智研咨询发布的《2017-2022年中国三元材料行业深度调研及投资战略研究报告》 新能源乘用车趋势成长打开三元正极五百亿市场空间。考虑积分制的实施,2018-2020年新能源乘用车产量可达80万辆、124万辆和194万辆,相应拉动三元电池需求量30GWh、51GWh和89GWh,经折算未来三年三元正极材料需求分别为5.2 万吨、8.2万吨和13.7万吨,则对应电动车用三元正极市场规模分别为114亿元、163 亿元、245亿元,CAGR超过6成,合计市场空间超五百亿元。 动力用三元材料市场空间测算

数据来源:公开资料整理 目前三元正极材料企业可主要分为三类——第一类是独立的正极企业,包括从钴酸锂起步发展起来的传统正极企业杉杉股份、当升科技等,以及跟随动力电池成长进入正极领域的新兴正极企业湖南升华、贝特瑞等;第二类是上游资源企业,掌握矿产资源或拥有回收资源,例如华友钴业、格林美、金川科技等,向下游延伸进入正极领域;第三类是下游电池企业,包括CATL、比亚迪、国轩高科等全国前三大动力电池企业以参股或内部化方式布局正极材料。 进入2017年,金属钴价格暴涨,二季度开始碳酸锂价格高位震荡上行,三元正极材料应声上涨,面对迅速攀升的成本压力,电池厂商利用正极材料技术协同纷纷向三元正极材料布局,缓冲原材料涨价冲击,并且掌握上游资源。 1、原材料涨价趋势不减,电池企业向上游延伸控制成本。2016年末开始,金属钴价格迅速攀升,碳酸锂也从2015年三季度开始进入上升通道,三元材料NCM523 型从2017年初15万元/吨上涨至7月18.75万元/吨,涨幅约为25%,目前已达22万元/ 吨。电池企业面临上游原材料涨价带来的成本压力巨大。 MB自由市场钴价格走势(万元/吨)

三元材料总结7

三元材料总结7 层状的Co02,其理论容量为274mAh/g,实际容量在140~155mAh/g。其优点为:工作电压高,充放电电压平稳,适合大电流放电,比能量高,循环性能好。缺点是:实际比容量仅为理论容量的50%左右,钴的利用率低,抗过充电性能差,在较高充电电压下比容量迅速降低。另外,再加上钴资源匮乏,价格高的因素,因此,在很大程度上减少了钻系锂离子电池的使用范围,尤其是在电动汽车和大型储备电源方面受到限制。 镍钴锰三元复合正极材料研究工作中面临的问题和不足(1)合成工艺不成熟,工艺复杂。由于世界各国对于复合正极材料的研究最近几年才开始,且材料中的Ni2+极难氧化成Ni3+,锰离子也存在多种氧化价态,因而合成层状结构的正极材料较为困难,尚未研究出最佳的合成工艺。由于大量掺入过渡金属元素等因素,复合正极材料的合成工艺相对复杂,需经过长时间的煅烧,并且大多只能在氧气气氛中,温度高于900℃的条件下合成出具有优异电化学性能的复合正极材料,这对于该材料的工业化生产带来了很大的局限性。 (2)忽略了镍钴锰三元复合正极材料合成过程中前驱体的研究。由于目前合成复合正极材料均需煅烧,而国内外普遍采用直接市售的、Ni-H电池及陶瓷行业专用的镍化物、钴化物和锰化物作为煅烧原料进行合成,仅考虑原料的化学组成,而未注意到煅烧前驱体的种类和相关性能对复合正极材料的结构和电化学性能产生的巨大影响。 目前开发高性能、低成本的新型锂离子电池正极材料的研究思路主要有: (1)充分综合钴酸锂良好的循环性能、镍酸锂的高比容量和锰酸锂的高安全性及低成本等特点,利用分子水平混合、掺杂、包覆和表面修饰等方法合成镍钴锰等多元素协同的复合嵌锂氧化物; (2)高安全性、价廉、绿色环保型橄榄石结构的LiMPO4(M=Fe、Mn、V等)的改性和应用; (3)通过对传统的钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂等正极材料进行改性、掺杂或修饰,以改善其理化指标和电化学性能。其中利用具有多元素过渡金属协同效应的镍钴锰等复合嵌锂氧化物,因其良好的研究基础及可预见的应用前景而成为近年

22家国内主要三元材料厂家产品性能总结

序 号 公司名称产能产量性能应用领域使用 公司1 湖南长远锂科 有限公司 500吨/ 年 LY303 克容量大于143mAh/g,压实密度 高 圆柱形电池, 铝壳电池和聚 合物电池 LY304 克容量大于145mAh/g,体积比容 量高 高容量型电池 LY305 克容量大于155mAh/g,循环性能 好 圆柱形电池和 聚合物电池; 也适合与钴酸 锂或锰酸锂混 合使用 2 北大先行科技 产业有限公司 NCM-PU50A D50:10.5μm 振实密度:2.5g/cm3 比表面积:0.35m2/g 1.加工性能好,涂布压实3.5-3.6 2.放比容量较高,0.5C大于158 mAh/g 3.倍率性能好,常温循环800周 容量保持率大于90%,45℃800周 大于75%。 4.软包装电池85℃-4h高温存储 厚度变化小于2%。 CM-PU50B D50:10.8μm 振实密度:2.5g/cm3 比表面积:0.35m2/g 1.加工性能好,涂布压实3.5-3.6 2.放比容量较高,18650电池1C

放电比容量155mAh/g 3.倍率性能好,常温循环500周 容量保持率大于90%。 3 江特锂电材料 300吨/ 年 L532 D50:11.7μm 振实密度:2.35g/cm3 比表面积:0.43m2/g 比容量:155 mAh/g 应用于高容量 型数码电池产 品,可与钴酸 锂或锰酸锂混 合使用 L333 D50:10.7μm 振实密度:2.23g/cm3 比表面积:0.46m2/g 比容量:148 mAh/g L442 D50:11.44μm 振实密度:2.36g/cm3 比表面积:0.51m2/g 比容量:145 mAh/g 4. 江苏晶石科技 集团有限公司 SYF-9E(523材料) D50:10.05μm 振实密度:2.58g/cm3 首次效率:86.3% 0.2C放电:163 mAh/g 1C放电:150 mAh/g 5C放电:130 mAh/g YF-6B(333材料) D50:8.74μm 振实密度:2.56g/cm3 首次效率:89.5% 0.2C放电:158 mAh/g 1C放电:148 mAh/g 5C放电:135 mAh/g 5 济宁市无界科 技有限公司 WJ5100 D50:9-15μm 振实密度:≥2.5g/cm3 压实密度:≥3.6g/cm3 适用于高容量 和长寿命的铝 壳,聚合物, 圆柱形锂离子

2017年三元锂电池行业前景分析报告

2017年三元锂电池行业前景 分析报告 (此文档为word格式,可任意修改编辑!) 2017年8月

正文目录 一、全球视角:汽车电动化浪潮来袭,新能源汽车产业崛起 (6) (一)全球的汽车电动化浪潮正在来袭 (6) (二)我国已成为全球最大的新能源汽车消费国 (9) 二、我国情况:政策风云发幻,产业运行砥砺前行 (11) (一)政策引领我国新能源汽车行业砥砺前行 (12) (二)新能源汽车产销量逐步恢复,下半年逐月增长 (14) 三、三元锂电池大势所趋,行业回暖高增长可持续 (15) (一)三元锂具备高能量密度,引领电池技术发展方向 (17) (二)三元锂贴合政策要求,推荐目录见微知著 (19) 2.1 补贴政策——高能量密度电池车型可获得1.1~1.2倍补贴 (20) 2.2 积分政策——高能量密度电池车型获得1.2倍积分概率更大 (21) 2.3推荐目录——三元锂电池比例提升至约70% (23) (三)海外Model 3放量在即,指明三元锂方向 (26) (四)三元锂材料价格已进入上行通道,印证行业需求持续回暖 (28) (五)三元锂需求测算,到2020年渗透率达80%,复合增速88% (30) 四、湿法隔膜锦上添花,逐步突破海外封锁 (33) (一)隔膜决定电池安全性能,行业壁垒较高 (33) (二)湿法隔膜能够提升能量密度,干法工艺转湿法有难度 (35) (三)湿法隔膜国产化率有望稳步提升,未来三年需求持续增长 (38) 五、主要公司分析 (40) (一)当升科技 (40) (二)国轩高科 (41) (三)科恒股份 (42) (四)创新股份 (43) 六、风险提示 (44)

锂电行业在三元材料上的动态

锂电行业在三元材料上的动态 1.引言 锂离子电池中正极材料所占成本约为40%,负极仅占5%左右,可见正极材料在锂离子电池中的重要地位。正极材料主要分为三大类,分别是层状结构、尖晶石结构和橄榄石结构。尖晶石结构和橄榄石结构的代表性材料分别是LiMn2O4和LiFePO4,层状结构的代表材料则为LiMO2(M=Ni、Co、Mn)以及三元材料。 2.三元正极材料简介 1999年来自新加坡国立大学的ZhaolinLiu[1]等人首次提出不同组分的三元层状 Li(Ni,Co,Mn)O2材料,通过Ni-Co-Mn的协同作用,结合了LiCoO2循环性能好,LiNiO2高比容量和LiMnO2成本低安全性能好的优点。 从图1中可以对三元正极材料的性能做个大致了解 图1几种正极材料性能对比图 就电动汽车来说,要想跑得更远,就必须有更高的电池能量,相比于广泛应用于动力电池的LFP来说,三元材料有更高的能量,在提高续航能力方面很有前景。目前行业内电

动汽车价格居高难下,动力电池的造价很高是重要原因之一,它的价格几乎占了整车的一半。三元正极材料具有更长的寿命,使动力电池可以使用的更久,从而提高电动汽车的性价比。然而,去年1月国家叫停了三元锂离子电池在客车上的使用,主要是出于三元材料安全性能不稳定的考虑。毕竟,在知识爆炸的今天,没有什么能阻挡人们对新科技的探索,除了安全问题。 随着Ni-Co-Mn三种元素比例的变化,大致将三元材料分为两类,Ni:Mn等量型和富镍型。前者的Co为+3价,Ni为+2价,Mn为+4价,Mn不变价起稳定结构的作用,Ni在充电时失去2个电子,保持材料的高容量特性。为提高电池容量,增加Ni的含量,称为富镍型,这类材料中Co为+3价,Ni为+2/+3价,Mn为+4价。充电电压低于4.4V(相对于Li+/Li)时,Ni+2/+3被氧化,形成Ni+4;继续充电,在较高电压下,Co3+参与反应生成Co4+。在4.4V 以下充放电时,Ni的含量越高,材料可逆比容量越大。用Al3+替代Mn4+形成的NCA也属于高镍三元材料,Al3+和Mn4+一样价态不变起稳定结构的作用,Co含量影响材料离子导电性,含量越高充放电倍率性越好。图2[2]把不同组分三元材料的性能进行了对比。 图2不同组分三元材料放电比容量、热稳定性和容量保持率的关系从图中可以看出,随着Ni含量增高,放点比容量由160mA˙h˙g-1增加到了200mA˙h˙g-1以上,同时热稳定性和容量保持率有所降低。 3.三元材料存在的问题 Ni含量增加带来的影响 通过增加三元材料中Ni的含量,可以提高电池的容量。然而,循环性、热稳定性却随之变差。当Ni含量增加时,会在氧化还原过程中伴随相变的发生,造成容量的衰减。Ni含

三元系相图绘制

实验三组分相图的绘制 一实验目的 绘制苯一醋酸一水体系的互溶度相图。为了绘制相图就需通过实验获得平衡时,各相间的组成及二相的连结线。即先使体系达到平衡,然后把各相分离,再用化学分析法或物理方法测定达成平衡时各相的成分。但体系达到平衡的时间,可以相差很大。对于互溶的液体,一般平衡达到的时间很快;对于溶解度较大,但不生成化合物的水盐体系,也容易达到平衡;对于一些难溶的盐,则需要相当长的时间,如几个昼夜。由于结晶过程往往要比溶解过程快得多,所以通常把样品置于较高的温度下,使其较多溶解,然后把它移放在温度较低的恒温槽中,令其结晶,加速达到平衡。另外摇动、搅拌、加大相界面也能加快各相间扩散速度,加速达到平衡。由于在不同温度时的溶解度不同,所以体系所处的温度应该保持不变。 二实验原理 水和苯的互溶度极小,而醋酸却与水和苯互溶,在水和苯组成的二相混合物中加入醋酸,能增大水和苯之间的互溶度,醋酸增多,互溶度增大。当加入醋酸到达某一定数量时,水和苯能完全互溶。这时原来二相组成的混合体系由浑变清。在温度恒定的条件下,使二相体系变成均相所需要的醋酸量,决定于原来混合物中水和苯的比例。同样,把水加到苯和醋酸组成的均相混合物中时,当水达到一定的数量,原来均相体系要分成水相和苯相的二相混合物,体系由清变浑。使体系变成二相所加水的量,由苯和醋酸混合物的起始成分决定。因此利用体系在相变化时的浑浊和清亮现象的出现,可以判断体系中各组分间互溶度的大小。一般由清变到浑,肉眼较易分辨。所以本实验采用由均相样品加人第三物质而变成二相的方法,测定二相间的相互溶解度。 当二相共存并且达到平衡时,将二相分离,测得二相的成分,然后用直线连接这二点,即得连结线。 一般用等边三角形的方法表示三元相图(图1)。等边三角形的三个顶点各代表纯组分;三角形三条边AB、BC、CA分别代表A和B、B和C、C和A所组成的二组分的组成;而三角形内任何一点表示三组分的组成。 例如图1-1中的P点,其组成可表示如下:经P点作平行于三角形三边的直线,并交三边于a、b、c三点。若将三边均分成100等分,则P点的A、B、C组成分别为: A%=Cb,B%=Ac,C%=Ba 对共轭溶液的三组分体系,即三组分中二对液体AB及AC完全互溶,而另一对BC则不溶或部分互溶的相图,如图1-2所示。图中EK1K2K3DL3L2L1F是互溶度曲线,K1L1、K2L2等是连结线。互溶度曲线下面是两相区,上面是一相区。 图1-1等边三角形法表示三元相图图1-2共轭溶液的三元相图

锂电池三元正极材料行业市场研究报告

锂电池三元正极材料行业市场研究报告 2020年9月 4

1 方法论 1.1 研究方法 XXX研究院布局中国市场,深入研究 10 大行业,54 个垂直行业的市场变化,已经积累了近 50 万行业研究样本,完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。 ?研究院依托中国活跃的经济环境,从材料、工业制造、新能源等领域着手,研究内容覆盖整个行业的发展周期,伴随着行业中企业的创立,发展,扩张,到企业走向 上市及上市后的成熟期,研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业模式,企业的商业模式和运营模式,以专业的视野解读行业的沿革。 ?研究院融合传统与新型的研究方法,采用自主研发的算法,结合行业交叉的大数据,以多元化的调研方法,挖掘定量数据背后的逻辑,分析定性内容背后的观点,客观 和真实地阐述行业的现状,前瞻性地预测行业未来的发展趋势,在研究院的每一份 研究报告中,完整地呈现行业的过去,现在和未来。 5

1.2 名词解释 ??锂电池:一类由锂金属或锂合金为正极材料、使用非水电解质溶液的电池,锂电池可分为锂金属电池和锂离子电池,本报告中提到的“锂电池”均指锂离子电池。 锂离子电池:一种二次电池(蓄电池),主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:(1)充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;(2)放电时,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂状态。 ??????锂电池正极材料:可简称为“正极材料”,是锂电池的主要组成部分之一,正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标。 三元正极材料:可简称为“三元材料”,在锂电池正极材料中,指以镍盐、钴盐、锰盐为原料,或以镍盐、钴盐、铝盐为原料制成的三元复合材料。 前驱体:多种元素高度均匀分布的中间产物,该产物经化学反应可转为成品,并对成品性能指标具有决定性作用。 钴酸锂:化学式为 LiCoO ,又称锂钴氧、锂钴复合氧化物,一种层状结构的金属复合 2 氧化物,是目前锂电中应用最广泛的正极材料,主要用于小型锂电池。 锰酸锂:化学式为LiMn O ,又称锂锰氧,是一种尖晶石结构的金属复合氧化物,用 2 4 作锂离子电池的正极材料。其既可用于小型锂电池,又可用于动力锂电池。 磷酸铁锂:化学式为 LiFePO ,又称磷酸亚铁锂,是一种橄榄石结构的磷酸盐,用作锂 4 离子电池的正极材料,主要用于动力锂电池。 ?镍钴锰(NCM):三元材料的一种,化学式为 LiNi Co Mn O ,其中 x+y+z=1,目前 x y z 2 在中国应用最为广泛的三元材料。 6

三元材料综述重要

三元材料综述 引言 目前,以锰、钴、镍三种元素摩尔比相等的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元复合正极材料受到广泛的关注。由于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2比容量高,循环性能好,热稳定性好,而且锰、镍价格都比钴低,可大大降低材料的成本,是一种理想的锂离子电池正极材料。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有单一的α-NaFeO2型层状结构,空间点群为 R-3m。锂离子占岩盐结构的 3a 位,过渡金属离子(M=Ma、Ni、Co)占据 3b 位,氧离子占据 6c 位置,晶格常数a=0.2862nm、c=1.4227nm。Shaju K M 等[1]对 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2进行XPS 测试,测试结果发现:镍、钴、锰分别以+2、+3 及+4 的价态存在,同时,也存在少量的Ni3+和 Mn3+。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2作为锂离子电池正极材料,在充电过程中的反应有如下特征:在 3.75-4.54V 之间有两个平台,且容量可达 250mAh/g,为理论容量的 91%。通过 XANES 和 EXAFS 分析发现在 3.9V 左右时,Ni 的氧化电对为 Ni2+/Ni3+,在 3.9~4.1V之间为 Ni3+/Ni4+。当高于 4.1V 时,Ni4+不再参与反应,Co 的氧化电对 Co3+/Co4+与上述两个平台都有关。当电压高于 4.2V 时 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2中 O 的损失会更加严重,这将导致材料的循环性能下降,使不可逆容量增加。此种材料在 3.0~4.5V 间首次循环伏安扫描发现,在 4.289V 处有一个不可逆阳极氧化峰,对应于首次循环不可逆容量;在3.825V 左右处出现一个阳极氧化峰,

三元材料行业定义和三元材料产业链图2018年

三元材料是指由三种化学成分(元素),组分(单质及化合物)或部分(零件)组成的材料整体。在锂电池的正极材料中其一般均指的是化学组成为LiNixXyCozO2的材料。其中X为Mn(锰)时就是NCM(俗称镍钴锰酸锂),而X为Al(铝)时指的就是NCA(俗称镍钴铝酸锂)。 一、行业总述 1、三元材料行业定义 三元材料是指由三种化学成分(元素),组分(单质及化合物)或部分(零件)组成的材料整体。在锂电池的正极材料中其一般均指的是化学组成为LiNixXyCozO2的材料。其中X为Mn(锰)时就是NCM(俗称镍钴锰酸锂),而X为Al(铝)时指的就是NCA(俗称镍钴铝酸锂)。而所谓111、532、622和811等型号则均指的是NCM材料中x、y、z三个数字的比例,比如622中的x:y:z就等于6:2:2,其化学组成就是LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2。材料的微观结构来看,NCA和NCM非常类似,但是由于其中真正走向产业化规模制造的目前只有松下为首在使用的LiNi0.8 Al0.05Co0.15O2,因而最后NCA就演变成了对它的特指。

图:典型的锂电池正极材料 NCM 和 NCA 本质上都是为了解决钴酸锂(LiCoO2)或镍酸锂(LiNiO2)层状结构的稳定性问题,锰元素和铝元素在其中均起到支撑结构的作用,其中锰的掺入可以引导锂和镍层间混合,因此改善材料的高温性能;铝的掺入则在一定程度上可以改善材料的晶格结构,减少塌陷,进而改善其循环稳定性。两条技术路线本身并没有什么高下之分,甚至NCM由于Mn的稳定性更好还可能有着安全性上的优势,未来谁是三元材料的发展趋势关键还是得看产业化应用后谁的Ni含量更高。 正极三元材料与钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂性能比较:

三元材料项目立项报告

三元材料项目立项报告 一、项目提出的理由 国家统计局日前发布工业企业财务数据显示,2018年前三季度,全国规模以上工业企业实现利润总额49713.4亿元,同比增长14.7%,增速比1—8月份减缓1.5个百分点,其中,9月份利润增长4.1%。国家统计局工业司何平博士在解读2018年1—9月工业企业利润数据时表示,企业成本降低、资产负债率下降等因素致使前三季度工业利润总体保持较快增长,其中,新增利润主要来源于钢铁、建材、石油、化工行业。企业利润总额持续实现增长,且增速总体维持较快态势,与供给侧结构性改革降成本的核心有着密切关系,特别是随着国家层面一系列鼓励企业去成本政策的落实,未来企业盈利持续改善的前景仍然光明,有助于提升各方抵御经济下行压力,促使经济趋稳向好的信心。 二、项目选址 项目选址位于xxx经济开发区。地区生产总值2973.49亿元,比上年增

长11.13%。其中,第一产业增加值237.88亿元,增长7.34%;第二产业增加值1843.56亿元,增长11.87%第三产业增加值892.05亿元,增长5.57%。 一般公共预算收入256.71亿元,同比增长7.94%,一般公共预算支出448.35亿元,同比增长7.22%。国税收入310.20亿元,同比增长8.32%;地税收入亿元91.60,同比增长10.53%。 居民消费价格上涨1.15%。其中,食品烟酒上涨0.93%,衣着上涨0.81%,居住上涨0.97%,生活用品及服务上涨1.00%,教育文化和娱乐上涨0.90%,医疗保健上涨0.67%,其他用品和服务上涨0.77%,交通和通信上涨1.04%。 全部工业完成增加值1619.24亿元。规模以上工业企业实现增加值1418.68亿元,比上年增长5.03%。 所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他特别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理条件较好,基础设施等配套较为完善,并且具有足够的发展潜力。 三、建设背景及必要性 1、为推进经济结构的战略性调整,促进产业升级、提高产业竞争力,国家发改委颁布《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》,其中:项目产品制造名列其中,覆盖拟建项目投产后的产品,因此,本期工程项目属于当前国家重点鼓励发展的产业;综上所述,本期工程项目符合国家及地方相关行业的准入规定。

22家国内主要三元材料厂家产品性能总结

序号公司名称产能产量性能应用领域使用 公司 1 湖南长远锂科 有限公司 500吨/ 年LY303 克容量大于143mAh/g,压实密度 高 圆柱形电池, 铝壳电池和聚 合物电池 LY304 克容量大于145mAh/g,体积比容 量高 高容量型电池 LY305 克容量大于155mAh/g,循环性能 好 圆柱形电池和 聚合物电池; 也适合与钴酸 锂或锰酸锂混 合使用 2 北大先行科技 产业有限公司NCM-PU50A D50:10.5μm 振实密度:2.5g/cm3 比表面积:0.35m2/g 1.加工性能好,涂布压实3.5-3.6 2.放比容量较高,0.5C大于158 mAh/g 3.倍率性能好,常温循环800周容量保持率大于90%,45℃800周大于75%。 4.软包装电池85℃-4h高温存储厚度变化小于2%。 CM-PU50B D50:10.8μm 振实密度:2.5g/cm3 比表面积:0.35m2/g 1.加工性能好,涂布压实3.5-3.6

2.放比容量较高,18650电池1C 放电比容量155mAh/g 3.倍率性能好,常温循环500周容量保持率大于90%。 3 江特锂电材料 300吨/ 年L532 D50:11.7μm 振实密度:2.35g/cm3 比表面积:0.43m2/g 比容量:155 mAh/g 应用于高容量 型数码电池产 品,可与钴酸 锂或锰酸锂混 合使用 L333 D50:10.7μm 振实密度:2.23g/cm3 比表面积:0.46m2/g 比容量:148 mAh/g L442 D50:11.44μm 振实密度:2.36g/cm3 比表面积:0.51m2/g 比容量:145 mAh/g 4. 江苏晶石科技 集团有限公司SYF-9E(523材料) D50:10.05μm 振实密度:2.58g/cm3 首次效率:86.3% 0.2C放电:163 mAh/g 1C放电:150 mAh/g 5C放电:130 mAh/g YF-6B(333材料) D50:8.74μm 振实密度:2.56g/cm3 首次效率:89.5% 0.2C放电:158 mAh/g 1C放电:148 mAh/g 5C放电:135 mAh/g 5 济宁市无界科 技有限公司WJ5100 D50:9-15μm 适用于高容量 和长寿命的铝

四元系统相图简介

四元系统相图结构简介 摘要:相图在化学工程的各方面均有重要的应用,随着成分的增加,相图也变得越来越复杂,以一下简单介绍一下四元系统相图的结构 关键词:四元系统相图结构 正文: 一、四元系统的浓度表示法 四元系统具有四个独立组元(即C=4),如同分析二元和三元系统一样,对于大多数凝聚系统,可以不考虑压力这一变量。于是,四元系统的相律有如下形式: F=5-φ 如φ=1 则F=4 ;φ=5 则F=0 可见相数最多不超过5,自由度最大不超过4。自由度为4,表明有四个独立变数,即温度和组成中三个独立组元的百分含量,因此,用平面正三角形表示四元体系的浓度关系已不可能,必须用正四面体来表示。这种四面体称为浓度正四面体。第四个独立组元的百分含量可由相图得出。 四元系统中的任一组成,在浓度正四面体中都能找到对应的一点;或者相反地,在浓度正四面体中任一点都能找到其对应的四元 系统的组成。如图所示正四面体的每条 边长定为100%,正四面体的各个定点 表示纯独立组元的组成,各条边表示二 元系统的组成;各个等边三角形表示三 元系统的组成,正四面体内的任何一点 对应于四元系统的组成;如果要读出图 中某点(如M点)所含各组元的百分含 量,可通过此点作平行于三个面的平行 面于三条棱向交,其截距B M,C M,D M图(1)四元系统的浓度表示法 分别表示M点所含的B、C、D组元的含量,第四组元A的含量A M可以从100-B M-C M-D M计算

得到。 在这种浓度正四面体内,和三元系统的浓度正三角形类似,也存在相应的几何关系,即等比例规则和等含量规则。如通过四面体任一顶点作任意直线,在这一直线上的各组成点皆有相同比例的其它三个绍分,离顶点愈远,顶点组分的含量愈少;通过四面体某棱的平面,在这一平面上的各组成点,另外两组分的含量比例不变,平行于四面体某个面的平面上的各点,其第四组分的百分含量不变。 通过以上叙述可以总结出初,浓度正四面体的几点性质如下: (1)与正四面体某一面平行的平面上任何一点的组成,所含其对面顶角的组元质量分数不变; (2)通过以正四面体某一棱为轴作的平面上任意点的组成,含不在此轴上的另两个组元之比值不变; (3)通过正四面体的任一顶角向其对面正三角形所作的直线上任何点,其所含的其余三个顶角组分含量之比不变; (4)通过正四面体内的任意一点作平行于任意一棱的平行线,可以确定各组分的浓度。 上述浓度正四面体的性质很易由几何关系求证。 二、四元系统空间图 具有一个最低共熔点的最简单的四元 系统立体图(又称空间图或空间状态图)如 图(2)所示。正四面体的四个顶点A、B、 C、D分别表示四个纯独立组元,六条棱分 别表示六个二元系统,四个等边三角形分 别表示四个三元系统.正四面体内部表示A —B—C—D四元系统。E AB、E AC、E AD、 E BC、E BD、E CD为二元系统的最低共熔点, E ABC、E ABD、E ACD、E BCD为三元系统的最 低共熔点,E为四元系统的最低共熔点, 即四元系统中最低的一个共熔点。图(2)四元系统空间图如图(2)所示,整个四面体由四个初晶体构成,分别称为A、B、C、D的初晶体,每个初晶体出三个平面和三个曲面所围定,如A的初晶体为AE AB E ABD E AD、AE AB E ABC E AC、AE AC E ACD E AD三个平面和E AB E ABD EE ABC、E AB E ABC EE ACD、E AD E ABD EE ACD三个曲面所围定;在初晶体内固、液面相

三元材料锂电池

三元正极材料用于锂离子电池时,容量可以(>145mAh/g,2.8~4.2V,1C),循环寿命(>500~800次,1C)。 虽然这么理解是不正确的,但是从三元材料的性能来看,这么理解又未尝没有道理: 1.与镍酸锂相比,三元材料的能量密度有所欠缺,但是稳定性有很大的提高。 2.与钴酸锂相比,三元材料的平台略低,材料成熟度有所差距,但是安全性和循环性,尤其是高充电电压的可行性更高。 3.与锰酸锂相比,三元才老的安全**要低不少,但是高温性能和能量密度有很大的优势。 ②。也许就是因为以上的相似与不似,使三元的实际应用处于一个很尴尬的境地: 目前国内的三元一般是部分的替代钴酸锂使用领域,与锰酸锂或者钴酸锂混合用于中低端的电子消费品,与锰酸锂混合应用于中低端动力市场。 以上的三种使用方式涵盖了国内绝大部分三元的市场,其实大体看一下,我们就不难发现,三元在国内市场的使用其实只有一个目的: 降低成本。 1.在电子产品中,三元主要是用于替代价格相对较高的钴酸锂,无法凸显三元材料长循环寿命等优势。 2.在动力市场中,三元主要是由于取代单位体积能量密度成本相对较高

时的成本。 一种为了降低成本而使用的材料注定其发展路线会以价格为导向,会存在性能不升反降的可能性,而今,这一可能性因为三元过早的卷入了国内的价格战而过早地成为现实。 在这种竞争模式下,三元的利润率正越来越接近钴酸锂,性能则和早已成熟的钴酸锂相差越来越大。 这种竞争模式的另一个负面影响就是,高镍的三元越来越被看好,尽管很多厂家根本不考虑高镍三元在工艺上的敏感性,而综合性能最高的111三元和111三元在高电压下的优势在没怎么被关注之前就趋于淡化。 ③。其实,三元材料是一种综合性能优越的材料,只有以性能为导向的市场才能真正发挥其作为新型正极材料的优势。 在电子产品中,三元材料除了成本上的天然优势之外,可以通过提高镍含量,提高充电电压上限和提高压实密度来使其能量密度不断提升。 1.提高镍含量的三元材料和镍钴铝具有很相似的特性,完全可以按照镍钴铝的发展模式去做。不过国内受到工艺控制水平的影响,镍钴铝一直没有发展起来,在这个大背景下,高镍的三元也很难有好的发展。 2.提高充电电压(一般而言,仅限于111)是三元很应该去发展的一条道路,目前国内很多有远见的企业也都在开发。说实话,与钴酸锂相比,三元材料在高电压下具有很高的优势,从材料本身来说,全电池中,即使在4.5V充电电压下,材料不需要改性仍然可以有很好的稳定

中国锂电池正极材料行业研究-行业壁垒、竞争状况、技术及发展环境

中国锂电池正极材料行业研究 -行业壁垒、竞争状况、技术及发展环境 行业进入壁垒 1、行业规范壁垒 为加强锂电池行业管理、引导产业转型升级、推动锂电池产业健康发展,工信部于2015年8月制定《锂离子电池行业规范条件》,严格控制新建单纯扩大产能、技术水平低的锂电池行业项目。根据前述规范条件,对于生产企业要求,“具有高新技术企业资质或省级以上独立研发机构、技术中心;主要产品具有技术发明专利;正极材料年产能不低于2,000吨;企业应采用工艺先进、节能环保、安全稳定、自动化程度高的生产工艺和设备,应具有电池正负极材料铁、锌、铜等金属有害杂质检测能力。 2、合作客户壁垒 三元正极材料是三元锂电池的关键核心材料,锂电池生产厂商均对供应商实行严格的认证机制,需要对供应商的技术能力、物流能力、质量管理、财务稳定性、环保能力等方面进行认证,检验期长且严格,通常送样到量产耗时数年时间。 目前,国内锂电池行业愈发集中,锂电池厂商对长期合作的正极材料供应商粘性较强,不会轻易更换。 3、工艺技术壁垒

锂电池正极材料的生产工艺技术复杂、过程控制严格,研发难度大、周期长,国内各大厂商均已形成了自己的工艺技术,如原材料的选择、各类材料的比例、辅助材料的应用以及生产工艺的设置均需要多年的技术与经验积累。近年来,三元正极材料不断往高能量密度、长寿命、高安全性方向发展,能量密度越高、技术工艺壁垒越高。在当前产品快速更新换代的情况下,新进入者短期内无法突破关键技术,难以形成竞争力。 4、生产规模及资金壁垒 正极材料行业具有一定规模壁垒,生产规模较大的企业在原材料采购和生产运营方面具有规模优势。另一方面,锂电池行业的市场集中度较高,主流锂电池企业对于正极材料供应商的供货数量、质量、时效等方面有较高要求,小型正极材料企业进入锂电池企业合格供应商体系的难度较大。 高镍三元正极材料对于生产环境及生产设备的要求较高,新建产线需要大额资金投入;三元正极材料生产成本中原材料采购成本占比较高,日常经营需要大量流动资金支持。因此,行业新入企业面临一定的资金壁垒。

锂离子电池三元正极材料的研究进展

锂离子电池三元正极材料的研究进展 2009年09月01日作者:丁楚雄/孟秋实/陈春华来源:《化学与物理电源系统》编辑:樊晓琳 摘要:本文综述了锂离子电池正极材料层状三元过渡金属氧化物 Li-Ni-Co-Mn-O的研究进展,讨论了三元材料的结构特性与电化学反应特征,重点介绍了三元材料的制备方法和掺杂、表面修饰等改性手段,并分析了三元材料目前存在的问题和未来的研究重点。 关键词:锂离子电池;Li-Ni-Co-Mn-O;层状结构;制备方法;改性 Abstract: The research progress of the ternary transition metal oxides LiNi1-x-yCoxMnyO2 as layered cathode materials for lithium ion batteries is reviewed. The structure and electrochemical performances of the materials are discussed. Various synthesis methods, doping and surface-modification approaches are introduced in detail. Finally, the current main problems and further research trend of the materials are pointed out. Key words: lithium ion battery; cathode; layered structure; synthesis methods; modification 1、引言 锂离子电池因其电压高、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点倍受青睐[1, 2],但随着电子信息技术的快速发展,对锂离子电池的性能也提出了更高的要求。正极材料作为目前锂离子电池中最关键的材料,它的发展也最值得关注。 目前常见的锂离子电池正极材料主要有层状结构的钴酸锂、镍酸锂,尖晶石结构的锰酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂。其中,钴酸锂(LiCoO2)制备工艺简单,充放电电压较高,循环性能优异而获得广泛应用。但是,因钴资源稀少、成本较高、环境污染较大和抗过充能力较差,其发展空间受到限制[3, 4]。镍酸锂(LiNiO2)比容量较大,但是制备时易生成非化学计量比的产物,结构稳定性和热稳定性差[5]。锰酸锂除了尖晶石结构的LiMn2O4外,还有层状结构的LiMnO2。其中层状LiMnO2比容量较大,但其属于热力学亚稳态,结构不稳定,存在Jahn-Teller效应而循环性能较差[6]。尖晶石结构LiMn2O4工艺简单,价格低廉,充放电电压高,对环境友好,安全性能优异,但比容量较低,高温下容量衰减较严重[7]。磷酸铁锂属于较新的正极材料,其安全性高、成本较低,但存在放电电

谈谈三元材料性能提升的看法

谈谈三元材料性能提升的看法 习惯上,我们所说的三元材料一般是指镍钴锰酸锂NCM正极材料(实际上也有负极三元材料),Ni、Co、Mn三种金属元素可以按照不同的配比得出不同种类的三元材料。 通式为LiNi1-x-yCoxMnyO2,常见的配比有111,424,523,622,8 11,大家注意以上比例的排序是N:C:M,中国和国外的叫法不一样。此外还要注意的一点就是NCA材料虽然经常和NCM一起被提及,但准确的说NCA材料算是二元高Ni材料,不能列在三元材料里面。 三元材料的合成方法对比 化学共沉淀法,又分为直接化学共沉淀法和间接化学共沉淀法。一般是把化学原料以溶液状态混合,并向溶液中加入适当的沉淀剂,使溶液中已

经混合均匀的各个组分按化学计量比共沉淀出来,或者在溶液中先反应沉淀出一种中间产物,再把它煅烧分解制备出微细粉料。 直接化学共沉淀法是将Li、Ni、Co、Mn盐同时共沉淀,过滤洗涤干燥后再进行高温焙烧。间接化学共沉淀法是先合成Ni、Co、Mn三元混合共沉淀,过滤洗涤干燥后与锂盐混合烧结;或者在生成Ni、Co、Mn三元混合共沉淀后不经过过滤而是将包含锂盐和混合共沉淀的溶液蒸发或冷冻干燥,然后再对干燥物进行高温焙烧。 与传统的固相合成技术相比,采用共沉淀方法可以使材料达到分子或原子线度化学计量比混合,易得到粒径小、混合均匀的前驱体,而且煅烧的温度较低,合成产物组分均匀,重现性好,条件容易控制,操作简单,商业化生产采用此方法。此外还有其他的方法如固相合成法,溶胶-凝胶法等。 三种元素的作用和优缺点 NCM622材料结构示意图

引入3+Co:减少阳离子混合占位,稳定材料的层状结构,降低阻抗值,提高电导率,提高循环和倍率性能。 引入2+Ni:可提高材料的容量(提高材料的体积能量密度),而由于L i和Ni相似的半径,过多的Ni也会因为与Li发生位错现象导致锂镍混排,锂层中镍离子浓度越大,锂在层状结构中的脱嵌越难,导致电化学性能变差。 图中(b)给出了Ni和Li的混排示意图 引入4+Mn:不仅可以降低材料成本,而且还可以提高材料的安全性和稳定性。但过高的Mn含量会容易出现尖晶石相而破坏层状结构,使容量降低,循环衰减。 三元材料高PH影响? 我们都知道,高Ni三元材料是未来高能量密度动力电池应用方向,可是为何一直用不好呢?这其中一个最重要的原因就是材料碱性大,浆料吸水后极容易造成果冻。其对生产环境和工艺控制能力的要求,我们压根就用不好。降低表面残碱含量对于三元材料在电池里的应用具有非常重要的意义。

2019年中国NCM三元正极材料的行业格局及高镍龙头容百科技研究

2019年中国NCM三元正极材料的行业格局及高镍龙头容百科技研究

◆公司业绩高增长:公司以三元正极材料尤其是高镍产品的研发制造为业务核心,近三年公司营收及业绩快速增长。2018年公司营业收入30.4亿元,同比增长61.88%;净利润2.1亿元,同比增长674.7%;2016-2018营收复合增速85%。◆行业需求较快增长:2018年我国NCM三元正极材料的市场规模达230亿元,同比增长33%。我国NCM三元正极材料的市场规模市场呈现快速增长,主要受益于国内车用动力电池、3C电池的低钴化、电动工具、电动自行车等应用市场的快速发展,预计2023年产值800亿元,未来五年复合增速28%。 ◆公司聚焦高镍:公司三元材料产能占比100%,产品定位以高镍为主,2018年公司高镍产品收入占比为59.35%、毛利占比为75.84%,NCM622和NCM811目前已成为核心产品。国内高镍市场份额74%。公司产能扩张较快,在建产线陆续投产,预计到2019年中期,公司三元正极材料设计年化产能将达到4.476万吨/年 ◆风险提示:新能源汽车产销不达预期风险,811高镍产品推广不达预期风险,正极价格下降幅度较大的风险

3 Content 按住Ctrl+鼠标单击标题,可进入对应页面 01公司介绍:聚焦高镍三元 02 030405 行业格局:行业高速增长,格局相对散乱公司对比:受益产品结构优化,盈利能力持续提升公司业绩:高镍龙头,业绩高速增长风险提示风险提示:

◆公司重组成立于2014年,是一家从事锂电池正极材料专业化研发与经营的跨国型集团公司,以三元正极材料尤其是高镍产品的研发制造为核心,并逐步布局废旧动力电池回收业务,打造产业闭环。 ◆2016 年,公司率先突破并掌握了高镍三元正极材料的关键工艺技术;2017 年,公司成为国内首家实现高镍NCM811 大规模量产的正极材料企业,NCM811 的产品技术与生产规模均处于全球领先地位。 聚焦锂电池的三元正极材料制造商 时间背景业务变更情况 2014公司成立设立并收购整合行业资产与相关业务,构建创业创新平台 2016常规产品系列化单晶高电压523产品大规模量产;打造差异化竞争战略,优化生产工艺、提升产品性能 2018智高镍产品行业领先单晶高电压622产品销售快速增长;实现811产品国内首家量产,迅速抢占高端市场份额;高镍产品迭代升级,销售毛利率持续提升 2019新产品体系高能量NCM811/ NCA、富锂锰基电池材料、固态电池材料等新产品将陆续投放市场 图、公司历史沿革资料来源:公司公告 图、公司业务结构演变资料来源:公司公告 时间事件2014.9公司前身金和锂电成立,注册资本16000万 2016.1容百控股、上海容百所投资的湖北容百、JS株式会社及EMT株式会社等公司股权转予金和锂电,境内外同业资源的整合 2016.10上海容百以8468万人民币竞拍得到金和新材所持有金和锂电的全部股权,实现对金和锂电全资控股 2017.7公司名称变更为宁波容百锂电材料有限公司,注册资本达34395.62万 2018.3 公司整体变更为股份有限公司 2018.6公司先后完成四次增资,股本增至39828万

锂电池年终工作总结ppt

锂电池年终工作总结ppt 本页是精品最新发布的《锂电池年终工作总结ppt》的详细文章,希望大家能有所收获。篇一:20XX年年终工作总结如何制作成PPT形式 20XX年年终工作总结如何制作成PPT形式 对于需要写年终工作总结PPT的职场朋友来说,的确是一件很苦恼的事情,不过年终总结是一年的汇总和反馈,确实需要,啊啦资讯也结合了一些经验给大家总结了一套方法,也算是一个职场技能吧。 1.内容:多使用图形少用术语 大标题 44点粗体 标题一 32点粗体 标题二 28点粗体 标题三 24点粗体 如果有必要请多以图形表达你的思想。因为图形更容易让人理解,同时也让听众印象深刻。当然图形也会帮助演讲者更好的进行阐述。但是同样你必须注意图形上标注字体的大小。所有人看到图表,第一眼就是找最低的和最高的,然后找跟自己相关的。 把这三个东西标出来,人家会觉得很省事。别写那么多字,没人看,除非你打算照着念。要想办法让人知道你的PPT还有多

少,或者告诉人家你要说的条理和结构。这非常重要,对自己好也对观众好。不要用超过3种的动画效果,包括幻灯片切换。 好的PPT不是靠效果堆砌出来的,朴素一点比花哨的更受欢迎。多用口语,放在一些类似tips的地方,效果往往加倍。 2.花样:正式场合不使用任何PPT动作非要使用最多不超过三种。 PPT的流程: 1、最开始什么都不要想,不要去查资料,范文写作也不要接触电脑,而是用笔在纸上写出提纲,当然,能简单的划出逻辑结构图最好了,越细越好。 2、打开PPT,不要用任何模板,将你的提纲按一个标题一页整出来。(过去我就总是追求完美,首先搞摸板,花掉半个多小时,做的过程中不满意又修改,做完后又修改,甚至最后完全推翻----伤神费力耗时) 3、有了整篇结构性的PPT(底版/内容都是空白的,只是每页有一个标题而已)、就可以开始去查资料了、将适合标题表达的内容写出来或从网上拷贝进来、稍微修整一下文字、每页的内容做成带“项目编号”的要点.当然在查阅资料的过程中,可能会发现新的资料,非常有用,却不在你的提纲范围中,则可以进行调整,在合适的位置增加新的页面。 4、看看PPT中的内容哪些是可以做成图的,如其中中带有数字、流程、因果关系、障碍、趋势、时间、并列、顺序等等内容

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