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图1商用正极材料和富锂锰基正极材料的能量密度对比
1 富锂锰基正极材料的充放电机理认识
传统商用LCO、NCM和NCA正极材料是基于过渡金属离子的氧化还原反应贡献容量,在嵌锂过程中伴随着Ni2+/Ni3+/Ni4+和Co3+/Co4+的氧化,而Mn4+是非活性的,因此,其可逆容量为130~220 mAh/g。LMR材料在2~4.8 V电压范围内可逆容量可达300 mAh/g以上,远高于基于Ni2+/Ni3+/Ni4+和Co3+/Co4+的氧化还原反应机理的理论值,其高容量的形成原因是源于两种机理共同作用,即过渡金属的氧化还原反应和氧离子的氧化还原反应。如图2所示,可将Li1.2(Ni0.13Co0.13Mn0.54)O2的首次充电曲线分为三个阶段,在小于4.5 V时,电压是一条逐渐上升的倾斜曲线,Li+从活化的LiMeO2(Me为过渡金属元素)中脱出,伴随着Ni2+/Ni3+/Ni4+和Co3+/Co4+的氧化反应贡献容量,实际容量(约120 mAh/g)和源于过渡金属离子氧化的理论容量(约122 mAh/g)基本一致。额外的充电容量来自于其他两个阶段,在4.5 V左右时,出现一个典型的充电长平台,这也是区别于LMR材料和其他层状正极材料的显著标志,在这一阶段,Li+从活化的Li2MnO3中脱出,氧离子发生氧化反应维持电荷守恒。在大于4.5 V时,电压沿倾斜曲线继续升高,Li+仍从活化的Li2MnO3脱出,伴随着氧离子被氧化为O2逸出。
Han等发现在LMR材料中存在部分晶格氧的可逆氧化还原反应(可能是O2-到O22-),而在NCM和LCO中未观察到这种情况,并借助X射线光电子能谱(XPS)研究证实了LMR材料的额外容量来自于Li2MnO3组分中晶格氧的可逆氧化还原反应。Sathiya等通过互补XPS和电子顺磁共振(EPR)实验进一步说明了LMR的额外容量源于可逆阴离子(O2-/O2n-,其中3>n>1)的氧化还原。Koga等通过氧化还原滴定、化学计量分析和结构表征对Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2进行研究,认为在材料内部发生的是可逆氧的氧化还原反应,而在材料表面发生的是不可逆氧的流失反应。
总体来看,经过研究者们多年的努力,对LMR正极材料的高容量形成原因有了基本一致的认识:额外的容量来自于Li2MnO3组分中氧离子的氧化还原反应,且在4.5 V平台时发生的是氧激活过程,大于4.5 V时会出现O2的逸出。但在氧激活阶段O发生了怎样的氧化还原反应,是形成电子空穴还是O22-仍需进一步的研究。此外,Freire等发现富含Li、Mn岩盐型结构Li4Mn2O5纳米材料的放电比容量可达355 mAh/g,认为如此高的容量不仅源于电化学活性Mn3+/Mn4+和O2-/O-氧化还原反应,还发生了Mn4+/Mn5+的氧化还原反应。这与Mn4+不会参与氧化还原反应的先前认知有所不同,所以在LMR正极材料中是否也存在Mn4+/Mn5+的氧化还原反应,也需进一步的研究。
2 富锂锰基正极材料前驱体的结构设计
前驱体的形貌和微观结构对LMR正极材料的最终电化学性能具有非常重要的影响,常见的LMR前驱体合成方法有共沉淀法、溶胶-凝胶法和水热法等,但仅有共沉淀法适用于大规模应用。图3为富锂锰基前驱体共沉淀法制备工艺流程图,若沉淀剂采用碳酸钠,得到的LMR前驱体为碳酸盐前驱体Mn1-x-yCoxNiyCO3,若沉淀剂采用氢氧化钠,得到的LMR前驱体为氢氧化物前驱体Mn1-x-yCoxNiy(OH)2。
图3富锂锰基前驱体共沉淀法制备工艺流程
如图4所示,Mn1-xNixCO3和Mn1-xNix(OH)2前驱体的形貌结构具有明显的差异,Mn1-xNixCO3和Mn1-xNix(OH)2前驱体分别是由一次颗粒和片层结构组成,由于正极材料的形貌结构对前驱体具有一定的继承性,因此由Mn1-xNixCO3前驱体制备的正极材料LR-C具有更高的比表面积(约5 m2/g)和低的机械强度,在极片制作或循环过程中容易发生破碎,使得材料的循环性能变差。由Mn1-xNix(OH)2前驱体制备的正极材料LR-H具有更低的比表面积(约3 m2/g)和较好的机械强度。图4的充放电曲线表明与LR-H相比(249 mAh/g),LR-C具有略高的放电比容量(252 mAh/g),这是由于其更小的一次颗粒和较大的比表面积更有助于容量的发挥。但与LR-C循环性能对比结果表明LR-H具有更好的容量保持率和更低的电压降,循环80次的容量保持率从80%提高到93%,电压降从220 mV降低为140 mV。因此从商业化应用角度来看,氢氧化物前驱体更加适合。
图4(a) Mn1-xNixCO3和Mn1-xNix(OH)2前驱体SEM图;LR-C和LR-H正极材料的(b)充放电曲线和(c)~(d)循环性能
富锂材料的活性优势(010)晶面相比其他晶面更有利于Li+的扩散,提升材料的倍率性能和循环性能。Chen等以Mn0.75Ni0.25(OH)2作为前驱体,通过调控前驱体的形貌和烧结制度,实现Li1.2Mn0.6Ni0.2O2材料的电化学活性晶面(010)择优生长,显著提高了材料的电子传导和Li+传输动力学,表现出良好的倍率性能和循环性能(见图5)。在1 C、2 C、5 C、10 C和20 C倍率下容量分别达到230.8 mAh/g、216.5 mAh/g、188.2 mAh/g、163.2 mAh/g和141.7 mAh/g,且在1 C下循环60次的容量保持率达到95.5%。研究发现由共沉淀法合成前驱体制备的LMR材料通常在材料表面存在Ni的偏析,造成在颗粒近表面Li+扩散能垒提高,导致倍率性能变差和快速的容量衰减,因此前驱体中过渡金属原子级融合沉淀有助于实现正极材料中过渡金属原子的均匀性分布,降低表面的Ni偏析。Zheng等通过研究共沉淀法、水热法、溶胶凝胶法制备的LMR材料的微观结构和电化学性能,揭示了LMR材料电压衰减和元素分布均匀性之间的关系,发现共沉淀法和溶胶凝胶法制备的材料呈现出不均匀的Ni分布和严重的电压衰减,而水热法制备的材料具有均匀的Ni分布和较小的电压衰减(见图5)。因此,调控LMR前驱体微观结构,如原子的均匀性分布、优势晶面的择优生长、纤维的厚度/长度/取向、空隙大小等,对LMR正极材料实现高容量、高倍率和长循环性能至关重要。
图5Li1.2Mn0.6Ni0.2O2材料的(010)活性晶面示意图(a)及其倍率性能[7](b);不同方法制备的Li1.2Mn0.6Ni0.2O2材料的元素分布(c)及容量循环性能(d)和平均电压循环性能[8](e)
3 富锂锰基正极材料的改性研究
凭借高的放电比容量和能量密度,富锂锰基材料表现出非常好的应用前景,但该材料目前也存在一些问题,如首次库仑效率低、倍率性能差、循环过程中严重的电压降和产气问题等。以上问题的存在,严重地影响了LMR材料的商业化应用进程,因此广大研究者近年来对LMR材料进行了大量的改性研究,如体相掺杂、表面包覆、液相后处理、气相后处理和新型结构设计和构筑等,改性前后材料的性能比较见表1。
表1富锂锰基正极的改性方法及电化学性能对比
3.1 元素掺杂改性
元素掺杂可以提高材料晶体结构的稳定性,增强与O的结合能,减少氧流失,提高离子或电子导电率,进而改善材料的循环和倍率性能。按照掺杂元素的掺杂位置大致可以分为以下几类:①Li位掺杂,如Na、K、Nb等;②过渡金属位掺杂,如Zr,Ti,Zn,Sn,Mo,Al,Cr等;③O位掺杂,如F等;④间隙位掺杂,如B等。
由于Na、K元素和Li位于同一主族,早先人们利用Na和K等低价元素对材料进行掺杂改性。Lim等研究了不同Na含量掺杂对Li1.167-xNaxNi0.18Mn0.548Co0.105O2(0≥x≥0.1)性能的影响,发现当x=0.05时,锂离子扩散系数从1.35×10-9cm2/s提高到3.34×10-9cm2/s,容量保持率从83%提高到92%,倍率性能也得到一定的改善。Li等通过采用含有K元素的α-MnO2作为原料,经过原位合成得到K+掺杂的Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2,并对K元素的作用进行了系统性研究,发现半径较大的K+可以降低锂层三空位的形成和锰的迁移,阻碍尖晶石相结构的形成,因此,该材料表现出很好的循环稳定性,循环110周后,容量保持率为85%。进一步研究发现如果Na+或K+在材料中均匀地掺杂,由于位阻效应的存在,使得材料不会从层状结构向尖晶石结构的转变,除非发生明显的晶格畸变。但在长时间循环过程中由于Jahn-Teller畸变会产生Mn3+,Mn3+再发生歧化反应生成Mn2+,Mn2+更倾向于四面体位点形成尖晶石相。因此,Na和K元素掺杂的材料最终还是会形成尖晶石相,只不过相比不掺杂的材料这一过程会被延缓而已。
随着不断深入地研究,人们发现在锂层中也可以掺杂高价元素,这可以显著地改善电压降和循环问题。Feng等通过溶胶-凝胶法直接合成Ti4+掺杂的Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2材料,通过第一性理论计算和性能评价分析,发现尽管Ti4+的掺杂不能抑制层状结构向尖晶石相的转变,但是其能够稳定类尖晶石相的结构,并提高材料电子导电性、Li+扩散速率、Mn的迁移活化能和增强Ti—O键。因此,该材料初始容量达到320 mAh/g,300周循环后容量保持率仍达71%,同时表现出提高的倍率性能。Liu等通过理论计算,发现Nb是最好的掺杂元素,因为Nb—O键最强,可以抑制脱锂过程中氧的流失。采用乙醇铌作为Nb源,成功制备了Nb5+掺杂的Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2,通过STEM证明Nb掺杂在材料表面的锂层,约为5个原子层厚度(约1.5 nm),如图6所示。该掺杂材料呈现的初始容量达到320 mAh/g,循环100周后容量保持率仍为94.5%,平均放电电压降仅为136 mV,作者认为该优异的性能归因于表面形成较强的Nb—O键和“非活性”的表面氧,使得在循环过程中,材料内部的氧离子可以发生可逆的氧化还原反应,而表面氧保持非活性,提高了材料的结构稳定性,缓解了电压降。
图6富锂锰基正极材料掺杂改性类型和机理[10,12,15,19]
研究者发现利用Mg,Al,Zr,Ti,Zn,Sn,Mo,Cr等元素掺杂到过渡金属位也可以改善材料的电化学性能。韩国汉阳大学Park等研究了Al掺杂的作用,发现Al掺杂能够抑制阳离子迁移及层状结构向尖晶石结构的转化,减小材料的循环电压降,并提升容量和循环性能。在元素周期表中,虽然Al和Mg相邻,但因其离子半径和金属性略有不同,掺杂效果也有所差异。Al掺杂不会影响首次充电时氧激活平台的变化,而Mg掺杂产生更强的Mg—O键会缩短这个平台,逐步激活Li2MnO3组分,从而抑制结构不可逆相转变。Jin等研究了Mg掺杂对Li(Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54)O2的影响,发现2%的Mg掺杂可稳定晶体结构,并提升容量和循环。Zr掺杂能够有效地改善材料的循环和倍率性能,但是Zr掺杂的作用机理仍是不清楚的,也就是Zr掺杂是如何影响材料的内部结构及材料和电解液之间的界面。Li等借助HAADF-STEM、EELS和EDX系统地研究了Zr掺杂的Li(Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54)O2,发现在富锂正极材料颗粒的表面形成了1~2 nm厚度的Zr基岩盐结构层,这一结构层能够有效地抑制材料从层状向类尖晶石结构的转变,从而改善了材料的循环稳定性和倍率性能。此外,电化学阻抗谱分析表明该岩盐结构层不仅没有影响材料和电解液之间的界面阻抗,反而能够稳定该界面结构。
即使相同的掺杂元素,采用不同的制备方法和工艺也有可能影响元素的掺杂位置和材料的性能。例如,前面提到的Ti4+掺杂在锂位,而日产汽车Yama moto等采用喷雾热解法制备了Ti4+掺杂的Li1.5Ni0.25Mn0.75-xTixO2.5,通过TEM和EDX分析证明了Ti均匀地取代了Mn的位置,认为Ti掺杂可以抑制循环过程中Ni和Mn的溶出,因此提高了材料的循环性能。
Kim等通过研究F掺杂的0.3Li2MnO3·0.7Li(Mn0.60Ni0.25Co0.15)O1.975F0.025,发现F掺杂能够形成更稳定的SEI层来提高Li+扩散速率,同时减少过渡金属的溶解和降低循环过程中的内阻。Lim等通过研究F掺杂的Li1.2-xMn0.54Ni0.13Co0.13O2-xFx(x=0.08),认为F取代部分O后可以缓解层状结构向尖晶石结构的转变,降低循环过程中的电压降,提高循环性能。因此,该材料经过100周循环后,容量保持率仍为95%,远高于未掺F材料的容量保持率(62%)。此外,F元素和其他金属元素共掺杂也成为了近年来的研究热点,凭借各自的优势互补作用,可以使改性效果更加明显。例如,加州大学伯克利分校的Lee等采用球磨机械化学法合成了共掺杂的岩盐相Li2Mn2/3Nb1/3O2F和Li2Mn1/2Ti1/2O2F两种材料,发现共掺杂可以实现Mn2+/Mn4+的可逆氧化还原反应,因此减少了氧的氧化还原活性,使材料结构稳定。其中,Li2Mn2/3Nb1/3O2F表现出高的容量(>300 mAh/g)和能量密度(约1000 Wh/kg)。利用F掺杂到O位可以减小晶格氧的流失,缓解结构的转变,但由于富锂锰基的高容量是由于氧发生了氧化还原反应,因此,F掺杂可能会导致容量有一定降低。
综上,对LMR正极材料进行元素掺杂改性可以改善材料的电化学性能,且操作简单,可行性较高。其改性机制大致总结如下(见图6):锂位低价元素Na+、K+的掺杂,起到柱撑结构、使锂层层间距增大,促进Li+的脱嵌。锂位高价元素Ti4+、Nb5+的掺杂,可以增强Me—O键,抑制层状结构向尖晶石相的转变;过渡金属位阳离子掺杂,可以增强掺杂元素和氧的键能,减少氧流失,稳定材料结构;氧位F掺杂,可以减小晶格氧流失,降低材料内阻。
3.2 表面包覆改性
在富锂锰基材料表面会涉及很多重要的反应,如电解液的分解、氧气逸出、过渡金属溶解等。近年来,研究发现对材料表面进行包覆处理可以有效地提高LMR材料的表面结构稳定性,降低电压降和提升循环、倍率性能。Wu等发现Al2O3包覆可以明显地降低首次不可逆容量损失和提高放电容量,并且表现出优异的循环稳定性,作者认为Al2O3包覆抑制了材料表面和电解质之间的副反应。Zhao等采用原子层沉积法在Li(Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13)O2的表面进行了ZrO2和ZnO包覆,并研究了包覆层的厚度和组成对材料性能的影响,发现采用约10 nm LiCoO2和6层ZrO2原子层厚度的双壳层包覆时,材料表现出最高的放电容量(296.4 mAh/g)和优异的循环性能、倍率性能,作者认为该双层功能性包覆的协同效应能够降低循环过程中的电化学极化、结构变化和表面副反应。北京理工大学Wu等通过研究MnOx包覆的Li(Ni0.2Li0.2Mn0.6)O2,发现10%的MnOx(厚约20 nm)包覆量能够有效地改善材料的电化学性能,作者认为这是由于MnOx包覆不仅能够保留材料层状结构内部的部分Li空位,本身还可以提供Li+嵌入位点。
Zheng等发现对Li1.2Ni0.15Co0.10Mn0.55O2进行AlF3包覆能够降低高电压下电解液的氧化,抑制颗粒表面SEI层的积累,提高表面结构的稳定性以及减少电解液中酸性组分对材料表面的刻蚀和形成刻蚀孔。此外,AlF3表面包覆还可以缓解材料内部层状结构向尖晶石结构的转变。因此,相比未包覆的材料,1% AlF3包覆的材料表现出更优异的循环稳定性和较小的电压降。磷酸盐也是一类重要的表面包覆材料,Wu等通过研究不同AlPO4包覆量(0~4%)对Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2的影响,发现在400~700 ℃下焙烧表面AlPO4包覆的样品,会在材料表面生成少量的Li3PO4,部分Al3+会进入层状氧化物晶格内。随着包覆量在小于4%范围内逐渐增加时,不可逆容量损失明显降低。如2%的AlPO4包覆时,不可逆容量损失从75 mAh/g降低到27 mAh/g,放电容量从253 mAh/g提高到279 mAh/g,作者认为该优异的性能归因于表面包覆使层状晶格内可以保留更多的氧离子空位。也有研究者将磷酸盐包覆和氧化物包覆两种方式结合对富锂锰基正极材料进行改性,如Wang等通过研究AlPO4+Al2O3和CoPO4+Al2O3双层核壳包覆对Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的影响,发现采用双层包覆方式,材料的放电比容量达到300 mAh/g,首次不可逆容量损失仅为26 mAh/g,优于AlPO4、CoPO4和Al2O3的单一包覆。
富锂锰基材料本身具有较低的离子/电子导电性,因此表现出差的倍率性能。为了提高富锂锰基材料的倍率性能,研究者们采用快离子导体包覆和具有良好电子导电性的材料包覆。Miao等通过溶胶凝胶法制备了Li2ZrO3包覆的0.4Li2MnO3·0.6LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2,研究发现Li2ZrO3包覆后,Li+扩散系数提高了1~2个数量级,因此材料表现出较好的倍率性能。复旦大学Yu等通过在Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2表面进行5%LiVO3包覆,发现包覆后的材料表现出更高的可逆容量(272 mAh/g)、改善的首次效率(92.6%)和优异的倍率性能(5 C下容量为135 mAh/g),作者认为该优异的性能是由于包覆使Li+扩散速率提高、界面更加稳定以及包覆过程中产生的三维尖晶石相减缓了结构的变化。对富锂锰基材料进行碳包覆不仅可以减少材料表面和电解液之间的副反应,还可以提高材料的导电性。如Xin等借助有机溶剂冷冻干燥法实现了对Li2MnO3·LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2表面进行三维石墨烯包覆,研究发现材料的电子导电性和离子导电性均得到大幅提高,因此表现出提高的电化学性能,能量密度可达1050 Wh/kg。
综上所述,包覆主要通过提高材料离子/电子导电性、降低材料表面和电解液之间的副反应、降低极化和表面氧流失、抑制SEI在循环过程中的持续生长等方面来有效地改善材料的电化学性能。此外,选用不同的包覆物可能达到的改性效果有所差异,即使是同一种包覆物,包覆量、包覆厚度、包覆均一性、包覆方式、材料的制备工艺等也对包覆效果有较大的影响,需要仔细优化和严格控制。
3.3 表面后处理
由于LMR材料在大于4.5 V充电过程中,会发生严重的氧流失现象,使材料从层状结构向尖晶石结构转变,造成严重的电压降,这也是制约LMR材料广泛应用的关键。研究者发现对其进行表面后处理,如液相处理、气相处理,可以在材料表面形成稳定的尖晶石相或使表面氧失活,抑制循环过程中的电压降。
Yu等采用(NH4)2SO4溶液对LMR材料进行处理,发现处理后材料表面由层状结构转变为尖晶石结构,可以促进Li+的扩散,容量和倍率性能均有所提高。Guo等通过将Li1.143Mn0.544Ni0.136Co0.136O2分散于含有200 g/L NiSO4、100 g/L CoSO4的强酸H2SO4溶液中进行处理,再经洗涤、烘干和退火处理,制备得到具有富缺陷的LMR材料。STEM结果表明在材料的表面和内部存在大量的局部缺陷,因此材料固有的氧化还原活性也会发生改变。EELS和XPS表明在材料表面形成了氧空位和缺氧的锰基尖晶石。该缺陷结构在保留了高的放电比容量(287 mAh/g)的前提下,电压降明显降低,500圈循环过程中,每圈电压降仅为0.281 mV。
Qiu等采用二氧化碳气体对Li1.144Ni0.136Co0.136Mn0.544O2进行气-固相界面改性,在材料表面形成了大量的氧空位。作者认为产生的氧空位能够阻止高活性氧自由基的生成,使材料内部晶格氧结构保持稳定,抑制氧气逸出,并且有助于提高离子和电子导电性。因此该材料表现出较高的首次放电比容量(301 mAh/g),循环100周后容量仍为300 mAh/g且无明显的电压降。Erickson等将LMR材料在400 ℃、NH3气氛中分别处理1 h、2 h和4 h,发现2 h处理效果最佳,处理后的材料具有更高的放电比容量,更好的倍率性能以及电压和循环稳定性。拉曼光谱和结构变化分析结果表明氨气处理可以在材料中形成氧空位或尖晶石相。
图7(a)液相后处理改性富锂锰基材料机理及(b)循环性能[30];(c)气相后处理改性富锂锰基材料机理及(d)循环性能[31]表面液相或气相后处理对于富锂锰基材料电压稳定性改善具有较好的作用,但可能会降低平均电压。此外,操作相对复杂,对设备要求高,会产生大量的废液或废气。
3.4 新型特殊结构设计
材料的微观结构对性能具有决定性的作用,常规的掺杂、包覆和后处理改性对材料性能的提升具有明显的改善作用,但距离达到实用还有很大的差距,因此近年来研究者们将目光转向新型特殊结构设计和制备。ABBA紧密堆积的O2型LMR材料凭借其可逆的O-/O2-氧化还原对,能够抑制传统的O3结构LMR材料在高电压下的析氧,减缓了循环过程中层状向尖晶石结构的转变,但其容量保持率相对更低。Chen等和Cao等通过离子交换成功制备O2/O3复合结构LMR材料,提高了材料的结构稳定性和阴离子可逆氧化还原,该材料表现出优异的循环稳定性和低的电压降[见图8(a)]。Sun等比较了单晶结构和多晶结构LMR材料Li1.2Ni0.2Mn0.6O2的电化学行为[见图8(b)],发现单晶LMR的首次充电平台位于4.75 V,不同于多晶LMR的4.55 V,多晶LMR在首次活化过程中表现出严重的失氧行为,导致不可逆容量达到101 mAh/g,而单晶LMR材料表现出很好的不可逆氧行为。得益于降低的氧流失、较小的体积变化和稳定的结构,单晶LMR材料呈现出很好的循环性能,循环200次容量保持率为92%,明显优于多晶LMR材料(68%)。单晶形貌和双相富锂相复合结构的设计为实现高能量密度和长寿命锂离子电池提供了有效策略。
图8O2/O3复合结构富锂锰基材料的(a)STEM、(b)电压和(c)容量循环性能[33];(d)多晶和(e)单晶富锂锰基材料的充放电曲线和产气对比[35]
4 结论与展望
传统的元素掺杂、表面包覆以及液相或气相后处理对LMR材料的电化学性能提升均有一定的作用,但不同的改性方式产生的改善效果会有所不同,目前单一的改性方式仍不能很好地从根本上解决LMR材料所面临的问题,因此有必要采用多种改性方法相结合的方式以及开发新型的结构(如单晶结构、复合结构、组成调控和梯度结构等)解决LMR材料所面临的问题。此外,前驱体的结构和组成设计也非常重要,既要考虑材料容量的发挥,还要重视密度的提升,实现容量和密度之间的“跷跷板”平衡。从下游电池厂和车厂需求来看,无钴化是未来的发展趋势。今年,当升科技发布了新型富锂锰基材料,解决七大关键问题,表现出高的容量和循环稳定性,说明该材料已经受到了产业界的关注和开发,这将加快LMR材料真正的商业化进程。该材料的成功应用还需要开发与LMR材料相匹配的稳定电解液体系,上下游同心协力,不断创新、实现共赢。
第一作者:王俊(1990—),男,博士,中级工程师,从事锂离子电池正极材料研究开发工作,E-mail:wangjun@easpring.com;
通讯作者:刘亚飞,教授级高级工程师,从事高能电池材料、储能材料研究开发工作,E-mail:liuyafei@easpring.com
通讯作者:陈彦彬,教授级高级工程师,从事高能锂离子电池和储能材料研究开发工作,E-mail:chenyanbin@e aspring.com。
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北极星储能网获悉,3月6日,龙蟠科技在投资者互动平台上回答公司固态电池进展问题。龙蟠科技表示,公司的全资子公司三金锂电针对固态电池量身开发了固态电池前驱体材料,持续推动固态电池材料的技术升级与成本控制,力求在保障高性能的同时,实现大规模生产的经济性和可行性,为固态电池的商业化发展提
北极星储能网获悉,3月4日,万润新能披露公司投资者关系活动记录表(2025年2月),万润新能表示,公司作为头部正极材料供应商,紧跟固态电池行业发展需求和战略客户量产节奏,已在固态电池环节价值量较高的正极材料和电解质领域进行发力布局。详情如下:一、公司情况介绍万润新能致力于成为全球领先的创
电池技术的创新关键在材料。近年来,中国锂电正极材料企业在三元材料、磷酸铁锂和磷酸锰铁锂、富锂锰基材料、钠离子电池正极材料的开发及产业化层面,已经走在全球前列。近日,在日本东京电池展(BATTERYJAPAN2025)期间,当升科技董事长陈彦彬应邀作题为《高能量密度锂电正极材料的进展、挑战与机遇》
在固态电池技术加速演进的背景下,卤化物固态电解质凭借独特优势正快速推进产业应用。作为下一代电池的关键材料,固态电解质的创新突破直接决定了固态电池的性能提升和商业化进程。近年来,卤化物固态电解质逐渐成为固态电池材料体系创新的重要方向,引发产业链上下游的高度关注。自2018年以来,学术界
4月30日,宁夏电投永利(中卫)新能源有限公司300万千瓦光伏基地项目300MW/600MWh储能电站EPC工程招标公告发布,项目位于宁夏回族自治区中卫市沙坡头区常乐镇,光伏基地储能工程拟建形式为电源侧储能,储能项目包含3座储能电站,分别设置于三座新建330kV升压站内。每座升压站的储能设施容量均为100MW/2
北极星储能网获悉,4月30日,星云股份发布投资者活动关系记录表。针对未来行业发展前景,公司表示,随着全球对减少温室气体排放和应对气候变化的共识加深,新能源的需求持续增长,电动化应用场景不断丰富,电动飞机、电动船舶、机器人等诸多新型应用场景层出不穷,固态及半固态电池技术也陆续取得突破
5月6日,中国电建水利水电第十二工程局有限公司发布中国电建水电十二局凉山盐源牦牛坪光伏发电项目升压站EPC工程项目68MW/136MWh构网型储能采购项目招标公告,项目位于四川凉山,本次采购的范围为额定容量68MW/136MWh储能系统所需设备的供货及指导安装,包括电池系统(集装箱形式)、储能变流、箱变、
欧洲最大的锂电池企业Northvolt破产后,一系列后续问题接踵而至。5月5日,沃尔沃旗下锂电池公司NOVOEnergy宣布启动深度重组计划,将采取措施降低成本并调整运营规模,这将导致50%的员工面临裁员。据了解,此次裁员涉及多个部门,仅保留关键技术团队及首期工厂运维人员。其位于瑞典谢莱夫特奥的首期电池
北极星储能网获悉,4月30日,海目星发布2024年度“提质增效重回报”行动方案的评估报告暨2025年度“提质增效重回报”行动方案。其中提到,公司深度参与新一代锂电池技术固态电池设备的开发,与某固态电池的技术领军企业达成5年期战略合作协议,并签订了价值4亿元的2GWh固态电池设备量产订单,成为了行
2025年,锂电池行业发生关键性转折的一年,多年后回望,也许你会发现2025年将成为诸多技术产品的爆发元年。其中,固态电池、硅碳负极、高压密磷酸铁锂、9系超高镍、磷酸锰铁锂、无极耳大圆柱、兆瓦超充、盐湖提锂、新型钠电池,以及更加安全的锂电池系统,以上10大技术和对应产品将推动新能源产业的快
北极星储能网讯:4月30日,国家电投2025年度第一批5GWh储能系统中标候选人公示,海博思创、融和元储、新源智储、天合储能、中车株洲所、天诚同创6家企业入围。整体报价为0.422-0.477元/Wh。据悉,此次集采规模共5GWh,其中标段一集中式4GWh,标段二组串式1GWh。其中,集中式储能系统的中标候选人分别为
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国锂电产业链上市公司高质量发展白皮书(2025年)》。白皮书统计数据显示,2024年度,纳入EVTank研究范围的140家锂电产业链上市公司合计营业收入达到21842.54亿元,合计研发投入达到1235.33亿元,行业总体研发投入占营业收入的比重达到5.66%。从
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年4月27日-2025年4月30日期间发布的储能项目动态整理如下:65MW/100MWh!广东韶关市浈江区首个电网侧独立储能站开工4月25日上午,广东韶关浈江独立储能项目开工奠基仪式在国粤(韶关)电力有限公司举行。该项目由广东电网能源投资有限公司与国粤(
4月25日,四川省天府锂业有限责任公司成立,注册资本5亿人民币,经营范围包括矿产资源勘查、非煤矿山矿产资源开采、非金属矿及制品销售等。值得注意的是,该公司由四川省自然资源投资集团有限责任公司全资持股,后者是四川省自然资源领域省管国有资本投资公司,集团资产总额近343亿元。可以说,新公司
日前,河北张家口南山汽车产业基地与三维(陕西)电池技术有限公司举行三维固态特种电池生产基地项目签约仪式。项目将建设第四代智能化电池工厂,计划总投资10亿元,总占地70亩,规划建筑面积10.2万平方米,分两期实施。其中,一期投资6亿元,二期投资4亿元,预留产能扩展空间。建成后可新增1GWh三维固
2025年,锂电池行业发生关键性转折的一年,多年后回望,也许你会发现2025年将成为诸多技术产品的爆发元年。其中,固态电池、硅碳负极、高压密磷酸铁锂、9系超高镍、磷酸锰铁锂、无极耳大圆柱、兆瓦超充、盐湖提锂、新型钠电池,以及更加安全的锂电池系统,以上10大技术和对应产品将推动新能源产业的快
动力电池出货量同比增长41%,储能电池出货量增长120%。高工产研锂电研究所(GGII)初步调研数据显示,2025Q1中国锂电池出货量314GWh,同比增长55%。其中动力、储能电池出货量分别为210GWh、90GWh,同比增长分别为41%、120%。2024-2025Q1中国锂电池出货量(GWh)说明:动力锂电池含乘用车、商用车、工程
北极星储能网获悉,4月25日晚间,振华新材发布公告,公司于2025年4月24日召开董事会和监事会,审议通过了《关于募集资金投资项目重新论证并暂缓实施的议案》。根据该议案,公司将暂缓实施正极材料生产线建设项目(义龙三期)。根据公告显示,义龙三期项目原计划总投资62.45亿元,其中使用募集资金10亿
中国动力电池行业的扩张步伐正在持续,头部企业中创新航与国轩高科近期的投资动作再次印证了这一趋势。与此同时,一个显著的并行现象是,围绕大圆柱电池、固态电池及其相关新材料的产能布局正变得日益密集,呈现出“拥挤”的态势。中创新航公布了大规模的扩产计划。其成都项目二期已于3月底动工,该项
2024年,由于此前产能迅速扩张导致的阶段性、结构性过剩问题仍未解决,锂电产业产能建设进入“理性期”,主要表现为投资放缓,产能扩张减速。进入2025年一季度,各领域的产能投建呈现出不同的特征,少数头部企业扩产态势不减,更多的企业则根据具体情况适当削减项目,回笼资金。四巨头“悬崖勒马”去年
北极星储能网获悉,4月25日,国轩高科发布变更募集资金用途的公告,在其第九届董事会第十二次会议和第九届监事会第十二次会议上,审议通过了《关于变更募集资金用途的议案》,公司拟将原募投项目名称“年产20GWh大众标准电芯项目”变更为“大众标准电芯产线项目”,项目实施内容由“年产20GWh动力锂离
被称为“白色石油”的锂辉石已探明储量达6000万吨,平均品位1.3%,按照一辆新能源电车需40公斤碳酸锂计算,可建造4000余万辆汽车。这是24日记者从四川省政府新闻办召开的“万千气象看四川·县域经济高质量发展”系列主题新闻发布会金川专场获悉的信息。四川省阿坝藏族羌族自治州金川县地处高原,坐拥“
北极星储能网获悉,4月22日,中伟股份正式向香港联交所递交境外上市股份(H股)发行并上市申请并刊发申请资料。据公告显示,本次H股上市,募集到的资金将用作韩国生产基地第一期项目,以扩大镍系材料产能,预计镍系pCAM年产能为36000公吨。还将用作新能源电池材料的研发及推进。及镍系材料、钴系材料、磷
2025年一季度,中国储能行业在资本市场表现活跃。据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计,该季度内储能领域共发生92起融资事件,单笔金额最高达14.2亿元,显示出资本对该领域的强劲信心。宁德时代、中金资本、长江资本等资本巨头持续加码,重点布局电池技术、氢能储能、智慧能源三大赛道,推动行业快
北极星氢能网获悉,4月23日,在江苏南京举办的2025第二届绿氢产业创新发展大会上,亿纬氢能凭借在AEM制氢领域的突破性技术与规模化应用实践,一举摘得“氢能优秀实践奖”和“氢能行业影响力企业”两项重磅殊荣,以技术领跑者姿态为全球能源转型注入新动能。在“双碳”战略加速推进的背景下,绿氢产业化
近日,湖南省湘乡市人民政府官网发布了“湖南裕能循环科技有限公司年产2万吨废旧锂离子电池拆解回收利用项目”环境影响审批决定公示。从公示信息来看,湖南裕能拟投资15000万元,在现有厂区预留的二期用地范围内建设2万吨废旧锂离子电池拆解回收利用项目,项目建成后生产规模为年拆解回收2万吨废旧锂电
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