研究成果
获国家认证新产品1项,获国家级奖励1项、省部级奖励8项;获授权专利8项。
(1)球形氢氧化镍
球形氢氧化镍是“管道式合成”技术最先推出的新产品,为镍氢电池用正极活性材料。以氢氧化镍为主相,同时在其晶格中掺入其它添加元素,其化学表达式为:β-Ni1-XMX(OH)2( 0<X<0.15,M为掺杂元素)。采用“管道式合成”生产球形氢氧化镍镍氢电池正极材料,生产原料有硫酸镍、氢氧化钠和氨水以及添加物等。反应物料通过精密计量泵输入“管道”,在“管道”中相互作用,晶体在“管道”中可控生长,氨是控制晶体生长速率的主要因素。采用特殊的造核技术,实现Ni(OH)2周期性晶体生长。球形氢氧化镍制备技术是连续化生产工艺,反应物料连续进入“管道”,同时产品从“管道”中连续产出,反应液回收再利用,硫酸钠为副产品,为绿色化工工艺。根据客户的要求对其中掺杂元素的种类和含量进行调整。

镍氢电池正极材料球形氢氧化镍
(2)三元氢氧化物
三元氢氧化物是合成三元锂离子电池正极材料的重要前驱体,与三元正极材料的性能紧密相关。针对三元氢氧化物在合成过程中Ni2+、Co2+、Mn2+与OH-的沉淀系数的差异,通过自动化精确调节镍钴锰混合金属溶液、沉淀剂和络合剂的进液比例,控制局部离子浓度,协同沉淀速率,实现Ni2+、Co2+和Mn2+三种离子的共沉淀,形成单一的固溶体氢氧化物,有效解决分离沉淀问题。
开发出Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2、Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2 和Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2三种比例的前驱体,各前驱体的粒度分布可自由调控,D50在7±0.5μm,9±0.5μm和11±0.5μm三种粒度大小的产品,且满足D10>0.5D50,D90<1.5D50,产品前驱体(7±0.5μm)振实密度大于1.8g/cm3,前驱体(9±0.5μm)振实密度大于1.9g/cm3。

(3)磷酸锰铁锂正极材料
磷酸锰锂正极材料兼顾高能量密度和高安全性,是最具前景的下一代锂离子正极材料之一。采用石墨烯和石墨碳包覆构筑三维碳导电结构,锂离子扩散能最低晶面的择优生长和纳米化形貌控制三大技术手段,突破了磷酸锰锂的电导率和锂离子迁移率低的限制,提高磷酸锰锂的应用性,获得高性能的纳米片状磷酸锰锂正极材料,表现出>4.05V的高电压工作平台,克容量>150mAh/g。



三维碳导电结构 (010)晶面择优生长 纳米片状形貌

磷酸锰锂充放电曲线