中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)逐漸在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中展示出獨(dú)有的“中國(guó)優(yōu)勢(shì)”。如比克電池首席科學(xué)家林建博士在2022高工鋰電年會(huì)所說(shuō)：“聚焦四大主材，前沿技術(shù)的持續(xù)突破是提升產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)。”
當(dāng)下，我國(guó)已經(jīng)形成了從材料研發(fā)、電池生產(chǎn)、回收利用到設(shè)備支撐的全球產(chǎn)業(yè)鏈最全、規(guī)模最大的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)體系，正極、負(fù)極、電解液和隔膜四大主材基本擺脫進(jìn)口依賴(lài)，發(fā)展日新月異，其中，正負(fù)極更是鋰電池性能突破的關(guān)鍵所在。
會(huì)議上，林建分享了比克電池在尖晶石鎳錳酸鋰(LNMO)和新型硅碳、高容量硅氧材料等正負(fù)極材料的研究進(jìn)展。
『比克電池首席科學(xué)家林建博士』
商業(yè)化使用的鋰離子電池正極材料按結(jié)構(gòu)主要分為以三元材料為代表的層狀晶體結(jié)構(gòu)、以磷酸鐵鋰為代表的正交橄欖石晶體結(jié)構(gòu)和以錳酸鋰為代表的立方尖晶石晶體結(jié)構(gòu)三類(lèi)。在高壓化的發(fā)展趨勢(shì)下，尖晶石結(jié)構(gòu)的鎳錳酸鋰材料已成為正極發(fā)展的主流方向之一，目前尖晶石結(jié)構(gòu)的鎳錳酸鋰材料理論比容可達(dá)133mAh/g，能量密度可達(dá)625Wh/kg，每瓦時(shí)成本為0.85元，兼顧高電壓、低成本、高安全等核心優(yōu)勢(shì)。
據(jù)林建介紹，在產(chǎn)業(yè)化方面，5V尖晶石鎳錳酸鋰正極材料在結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品性能上還有待優(yōu)化。對(duì)此，比克正通過(guò)本體摻雜、包覆、形態(tài)控制等方式優(yōu)化鎳錳酸鋰材料結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)添加高電壓添加劑及氟代溶劑改善電解液的性能，以克服鎳錳酸鋰電池產(chǎn)業(yè)化難題。目前比克開(kāi)發(fā)的LNMO體系，平臺(tái)電壓高（4.7V）,倍率性能優(yōu)異，5C放電平臺(tái)>4V,且材料成本優(yōu)勢(shì)明顯，可取代LFP和LMO應(yīng)用在電動(dòng)工具和儲(chǔ)能領(lǐng)域。相信隨著正極材料包覆，摻雜技術(shù)和高電壓電解液的發(fā)展，5V尖晶石鎳錳酸鋰材料會(huì)是行業(yè)又一大有前途的材料。