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正极材料是锂电池的核心关键材料,各种应用场景对锂电池及其材料在能量密度、输出功率、循环寿命、高温存储和安全性等性能方面提出了越来越高的要求。
(1)是高能量密度的应用。比如数码消费类的手机、笔记本、以及电动汽车等对能量密度的要求很高,需要开发单晶型高电压钴酸锂以及多元材料、高镍含量的多元材料、富锂锰基材料、固态电池关键材料等新型正极材料,同时尽可能提高材料的填充性,从而提高锂电池能量密度。
(2) 其次是高功率的要求,比如无人机、电动工具、混合动力汽车、快充型的电动汽车等等对充放电倍率要求很高,需要缩短锂离子的迁移距离,提升锂离子扩散系数,实现电池的快速充放电。
在着力部署原始创新的同时,不断加大对产业化技术发展及产品化开发的支持。
建议完善对锂电池及其核心材料技术和产业化的相关支持政策,支持属地企业加大技术开发投入、构建技术优势,扩大业务规模,提高综合竞争力和市场话语权。
强化以支撑属地新能源材料产业发展为导向的技术创新,培育以属地骨干企业为主体的研发平台与创新能力,使之成为区域协同创新的核心,充分利用和协同属地科技资源,打造的新能源材料创新高地和企业集群,做大新能源产业的产值规模
钴酸锂是目前应用为广泛锂离子电池正极材料之一,尤其是在便携设备和移动电子设备中的锂离子电池中,这得益于其的体积能量密度和稳定的循环性能。
然而,其实际所用的能量密度仅占其理论能量密度的一半,仍然有很大的发展提升空间。提高能量密度常用的办法是提升充电电压,利用更多的锂源,但这样做会迅速加快钴酸锂正极材料的失效,造成电池性能快速衰退,以及安全性问题。这其中的衰退机制繁多而且复杂,裂纹就是其中之一。
本报告中,将介绍我们利用电子显微镜相关的分析技术,研究裂纹在钴酸锂正极材料中晶界处的形核和扩展机制,并探讨循环条件不同时,裂纹产生机制的相同和不同之处。