(1)成果簡(jiǎn)介
在新能源汽車(chē)市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)張和低空經(jīng)濟(jì)快速崛起的背景下,固態(tài)鋰電池憑借其高能量密度和優(yōu)異安全性,能有效解決電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航不足和電動(dòng)飛機(jī)安全風(fēng)險(xiǎn)等核心問(wèn)題。作為固態(tài)電池的關(guān)鍵組成部分,正極材料的專(zhuān)業(yè)化設(shè)計(jì)與制造對(duì)提升電池性能具有決定性作用。礦冶集團(tuán)當(dāng)升科技依據(jù)“熔融鋰化-單晶化”模型,通過(guò)海綿狀構(gòu)造前驅(qū)體的控制結(jié)晶、多元素位點(diǎn)協(xié)同摻雜、體-界-表多層級(jí)改性等核心技術(shù),原位構(gòu)筑快離子導(dǎo)體層,解決了超高鎳材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性差、與固態(tài)電解質(zhì)接觸界面阻抗大等難題,開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的固態(tài)電池專(zhuān)用雙相復(fù)合超高鎳正極材料。該材料具有高比容量、高穩(wěn)定性、寬溫域和高安全等特點(diǎn),與固態(tài)電解質(zhì)有良好兼容,在固態(tài)電池中放電比容量超過(guò)225mAh/g,滿足350~400Wh/kg固態(tài)電池使用需求,遠(yuǎn)超液態(tài)鋰電池180~300Wh/kg現(xiàn)有水平;該材料在固態(tài)電池中體積應(yīng)變較低,多次充放電循環(huán)后仍保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,滿足-20~+80℃寬溫域電池需求,200%SOC過(guò)充電不起火不爆炸,安全性能優(yōu)異。
(2)主要性能指標(biāo)及適用條件范圍
1) 0.1C放電比容量(固態(tài)電池3.0~4.3V)≥225mAh/g;2) 循環(huán)壽命≥1000次;3) DSC測(cè)試熱失控溫度≥210℃,200%SOC過(guò)充電不起火不爆炸;4) 使用溫度范圍-20~80℃。適用于高能量密度、高安全動(dòng)力固態(tài)鋰電池。
(3)成果應(yīng)用情況
已供應(yīng)清陶能源、衛(wèi)藍(lán)新能源、贛鋒鋰電等固態(tài)電池新勢(shì)力,推動(dòng)高端新能源汽車(chē)實(shí)現(xiàn)超1000km純電續(xù)航,同時(shí)賦能低空經(jīng)濟(jì),為無(wú)人機(jī)提供3倍續(xù)航能力,支撐電動(dòng)垂直起降飛行器實(shí)現(xiàn)500km以上航程突破,市場(chǎng)前景廣闊。
(4)成果展示


圖1 產(chǎn)品電鏡圖 圖2 產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域(電動(dòng)汽車(chē))