[00687391]锂电池用高性能锰基正极材料关键技术开发

该项目通过材料的优化、结合电解液和其他相关技术，开发出兼顾容量和长循环寿命的高性能锂电池用锰基正极材料。在降低材料生产和使用成本的同时，提高其存储特性，实现产业化。此外，研究陶瓷隔膜的产业化技术，提高电池的安全性能和循环性能。该项目针对锰基正极材料容量低，长时间循环容量衰减快、首圈循环效率低和安全隐患的缺点，主要研究内容为：锂离子电池正极材料锰酸锂应用研究；陶瓷隔膜用于锰酸锂电池的研究；高能量锂离子电池正极材料镍锰酸锂的制备与改性研究；与镍锰酸锂匹配的高电压电解液的研究以及高容量富锂正极材料的改性研究。 该项目开发出的锰酸锂正极材料，其性能为比容量大于100 mAh·g-1，首圈效率大于90%，百圈维持率大于90%。三元材料锰溶解量低，其全电池的高温循环性能500圈维持率大于80%。开发的富锂锰基正极材料容量达到200 mAh·g-1,首圈效率大于84%，百圈维持率大于90%。陶瓷隔膜的应用提高电池的安全性能和循环性能。在该项目的支持下形成技术5项，分别是搭建了先进的锰基正极材料烧成生产线（可实现1000吨正极材料的产能规模）、氨水共沉淀法合成锰基正极材料前驱体及进一步烧成锰基正极材料、碳酸盐共沉淀法合成锰基正极材料前驱体及进一步烧成锰基正极材料、高安全性陶瓷隔膜技术和与高电压正极材料相匹配的电解液。申请专利6篇（CN104064713A，CN103035866B，CN104466062A，CN104300117A，CN104377384A，CN104091967A），均已公开，其中1项已经获得授权。发表论文4篇（J. Mater Chem. A 2015, 3, 2353-2360；J. Power Sources 2015, 280, 114-124；J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 21290-21297和Phys. Chem. Chem. Phys., 2015, 17, 32033-32043），其中3篇JCR工程一区（IF均＞6），1篇化学三区（IF=4.5）。培养博士生2名，硕士生4名。 通过该项目的实施，能够加强该省该市在新能源领域的技术储备，提升本土化校企联合科研攻关能力。该项目建成的千吨级材料生产线，按现有材料市场价格估算，年产值近5500万元，可提供12人以上就业岗位，为本市创造经济及社会价值。该项目的实施对于构建厦门海西人才高地、推进本市自主创新、完成新能源产业核心竞争力提升、培育本土新能源制造企业具有现实意义。