宝弘纳米:正极材料掺杂氧化铝的应用与研究进展(报告)
2023年03月23日 发布
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锂电池正极材料是决定其性能的关键材料之一,其中富镍LiNixCoyMn1-x-yO2(NCM)层状氧化物是一种被广泛认可的商业化正极材料,虽然其具有可逆容量大、价格低和毒性小等优势,但是安全性能、循环稳定性能和倍率性能等方面仍存在一定的缺陷,限制了锂电池性能的进一步提升。 三元正极材料 为了提升正极材料的电化学性能,目前采用的主要方法有两种:(1)开发新型正极材料,但是此种方法研究周期较长;(2)对现有材料进行加工改性,无需大量更改现有的制造方式。在此背景下,对正极材料的表面掺杂包覆是一种非常高效的材料优化方法。 关于掺杂包覆的改性材料有很多,例如掺杂(Mo、Mg)、表面包覆[金属氧化物(Al₂O₃、ZnO)、氟化物(AlF₃)]以及两种方式共用(Cr掺杂和Li₃PO₄包覆、Al掺杂和LiAlO₂包覆)等。在众多掺杂包覆材料中,Al₂O₃因其来源广和价格低廉,并且能有效提升正极材料的电化学性能而被广泛使用。 理想的包覆应具有以下特性: 1.在工作电压范围内具有较高的化学稳定性,以抑制活性材料和电解液之间的副反应; 2.具有高氧化还原电位以充当“缓冲”层并减少高压循环期间的氧气释放,以防止电解液分解; 3.包覆层厚度可控,以避免阻碍锂离子扩散并增加电极/电解液界面的电阻; 4.高度共形、无针孔、高电子通量、高包覆面积,以确保正极-电解液界面安全。 将Al₂O₃包覆在正极材料表面的方法包括浸渍法,沉淀法,干法混合,原子层沉积法(ALD)和溅射法等。尽管这些方法获得不错的效果,但仍存在问题:比如浸渍法和沉淀法虽然制备过程简单、原料易得,但需要高温处理才能使得铝源转化为氧化铝,煅烧能耗高;ALD和溅射法可以获得超薄且均匀的涂层,但是设备复杂、成本高,尚未工业化;干法简便能耗低,但混合设备要求高,气相纳米氧化铝粉体的成本也较高。 如何在当前的技术上进行一定的改进,而获得性能提升效果好、成本及工艺流程更具产业化优势的Al₂O₃掺杂包覆方法,需要进一步探索。 在即将到来的4月17-19日,于无锡举办的“2023年全国氧化铝粉体与制品创新发展论坛(第七届)”上,粉体圈邀请了来自江西宝弘纳米科技有限公司的徐前进董事长,分享报告“正极材料掺杂氧化铝的应用与研究进展”。宝弘纳米长期以来专注于功能纳米材料的制备及应用开发,有着深度研究探索的经验,实现了多项理论创新与技术突破。在本次论坛,徐前进董事长将对氧化铝用于正极材料改性相关内容进行详细讲解,理论与实践结合,精彩报告值得一看! 报告人简介 徐前进,毕业于华东理工大学材料材料科学与工程系,复旦大学、里昂第三大学双硕士,法国格勒诺布尔大学博士研究生,上海大学管理学院专家咨询委员会特聘专家,华东理工大学材料科学与工程学院企业硕士生导师。 曾就职于正海磁材、中节能万润股份、意大利倍耐力公司、德国博世公司、凯雷圣奥和中化国际等多家知名公司。江西省首批“双千计划”引进人才,入选江西省“远航工程”人才计划,苏州市姑苏区领军人才,江西省上饶市“饶城英才”,江西省南昌市“洪城计划”A类人才。 2013年创办上海橡瑞新材料科技有限公司,2019年创办江西宝弘纳米科技有限公司,主持研发50余项纳米材料与功能材料领域技术专利,获得授权发明专利十多项,在行业核心期刊发表多篇科技文章,收录SCI两篇。 现为大连理工大学-宝弘科技锂电新材料联合研究中心副主任,江西宝弘纳米科技有限公司董事长。 无锡氧化铝论坛 本文为粉体圈原创作品,未经许可,不得转载,也不得歪曲、篡改或复制本文内容,否则本公司将依法追究法律责任。 ![]() 相关标签:
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