昆工团队首创电池材料制备技术 3年新增销售额累计近6亿元

来源：昆明日报-掌上春城

掌上春城讯中国是世界最大的一次能源消费大国，一次能源对外依存度较高。随着一次能源的紧缺，急需建立多元供应体系。作为新能源技术的一种，锂离子电池储能技术可解决一次能源不足问题，推动能源供给革命。对此，2007年起，昆明理工大学锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程实验室以电化学储能为方向，对钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等电池材料展开研究，尝试基于电化学原理破解材料中的技术瓶颈。经过多年努力，研究开发了高性能多元氧化物电极材料制备技术。今年，该项目获云南省技术发明一等奖。

“云南省锂、镍资源丰富，掌握锂离子电池材料制备的关键金属资源，为团队开展发明奠定了基础。”锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程实验室主任、昆明理工大学党委书记张英杰说，三元正极材料具有价廉、低毒、高比容量等优点，是最有应用前景的动力电池正极材料之一。然而，低镍材料锂离子扩散速率慢，高镍材料锂镍混排、表面高碱性是其固有缺陷。因此，必须设计开发电子/锂离子传输性能良好、结构稳定的储锂结构，突破大容量、高安全、长寿命三元正极材料的技术瓶颈。

对此，团队经过多年探索，从稳定晶面暴露和调控颗粒团聚两个角度，自主研发出两种具有革命性的创新技术。超声波-表面活性剂辅助技术能够消除体系内局部浓度不均匀的问题，从而提高反应速率，促进反应产物的生成。锂离子通过扩散作用抵达晶面发生反应，将晶面直接暴露出来，有利于减小锂离子扩散距离，提高材料大倍率充放电性能，从而大幅度提高动力电池充电效率。颗粒结构定向调控技术构筑高稳晶面暴露且高致密聚合的层状储锂结构。在这种储锂结构中，各储能基元均匀分布且紧密相连，有助于提升高镍三元材料的使用寿命和安全性能。同时，通过对材料表层结构进行离子浓度的梯度分布设计，确保材料具有优异的电化学稳定性。

在新技术下，电池1C容量达184.6mAh/g，循环1000次容量保持率为93.8%；存储上，在60℃环境下可存储30天，容量保持率和恢复率分别为91.1%和97.6%，高于同类产品；DSC测试放热起始温度239℃，高于国内外同类产品的230℃至233℃。

目前，高性能多元氧化物电极材料关键制备技术已在云南能投汇龙科技股份有限公司、深圳市雄韬电源科技股份有限公司等6家省内外企业实现推广应用，生产的NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等正极材料广泛应用于3C数码产品、电动工具、动力电池等领域。近三年来，该技术新增销售额累计近6亿元，显著提高了低镍三元正极材料倍率性能，以及高镍三元正极材料的结构和热稳定性能，整体技术达国内领先水平。

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昆明日报全媒体记者：张怡

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终审：钱红兵

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