段先健博士:气相法氧化铝在锂离子电池材料中的应用(报告)

发布时间 | 2024-04-12 11:45 分类 | 行业要闻 点击量 | 142
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导读:为推动气相法氧化铝的产业化及应用技术,即将于4月23-25日在宁波举办的“2024年全国氧化铝粉体与制品创新发展论坛(第八届)”上,来自广州汇富研究院有限公司的段先健博士将现场分享报告《气相法氧...

作为新能源电动车的“心脏”,动力电池的性能直接决定了整车的安全性和续航里程。为了提升锂电池电芯及隔膜的耐热性和抗刺穿能力,防止电解质的化学侵蚀正负极材料,从而提高锂电池的安全性能,通常可对电芯隔膜或极片的表面进行涂覆。然而对于锂电池而言,较厚的包覆层,可能会增加电子阻抗,降低锂离子的传导性,影响锂电池的充放电速率,因此要求包覆层需要较高的机械性能和均匀性,以确保即使在薄型包覆层下也能够在充/放电循环后保持稳定,而为了不影响充放电速率和倍率性能等,还需要包覆材料具有良好的离子和电子导电性。

“万能添加剂”气相法氧化铝作为一种重要的功能性纳米粉体材料,不仅保留了氧化铝良好的力学性能和耐热性能,还具有自身独特性能,能够很好地满足上述要求,在锂电池电芯隔膜或极片表面涂覆上拥有突出的应用效果。

气相法氧化铝

通常,气相氧化铝是利用AICl3气体在氢氧焰中燃烧,经高温水解而生成的一种蓬松的白色粉末,由于反应条件和产物易精制,且使用的原材料完全来自化学反应,因此可通过控制反应气体来得到原生粒径可控制在7~40 nm之间,纯度超过99.6%的超细高纯氧化铝粉体。值得注意的是,气相法氧化铝的粒子之间并不是如普通氧化铝一样孤立存在,而是团聚成几百纳米大小的软团聚“颗粒”,也就是所说的“附聚体”,再结合其表面带正电性的特性,颗粒间堆密度很低,容易在水体系里分散,因此气相氧化铝还具备良好的涂覆性能,能够在保持氧化铝优异机械性能和热稳定性的情况下,形成更薄、更均匀的涂覆层。这不仅有助于减少涂覆层所占空间,还在锂离子电池的循环性能、倍率性能和安全性能等方面有着一定的提升,满足电池超强能量的运行。


气相氧化铝的附聚体结构

不过气相法作为一种新型的纳米粉体制备方法,其反应是在高温下瞬间完成的,要求反应物料在极短的时间内达到微观上的均匀混合,对反应器的型式、设备的材质、加热方式、进料方式均有很高的要求,因此目前在氧化铝的生产上仍存在诸多困难,其产业化的实现仍是一大痛点。

为推动气相法氧化铝的产业化及应用技术,即将于4月23-25日在宁波举办的“2024年全国氧化铝粉体与制品创新发展论坛(第八届)”上,来自广州汇富研究院有限公司的段先健博士将现场分享报告《气相法氧化铝在锂离子电池材料中的应用》,重点介绍气相法氧化铝的制备工艺、产品特性及其在锂离子电池材料中的应用。报告内容包括:

1)公司简介;

2)气相法氧化铝制备工艺介绍;

3)气相法氧化铝的特性;

4)气相法氧化铝在锂离子电池正极材料中的应用;

5)气相氧化铝在锂离子电池隔膜中的应用。

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报告人介绍

段先健,广州汇富研究院有限公司副总经理,工学博士,正高级工程师。长期从事气相法纳米粉体制备、表面改性及应用研究,在超细粉体的制备及应用方面申请国家发明专利30余项,申请国际专利3项,获得国家专利优秀奖2项。参与多项国际、国家及团体标准的制修订工作;参与10余项国家、省、市科技项目的研究,荣获中石化联合会科技进步一等奖、广东省科技进步三等奖、湖北省科技进步三等奖、广州市科技进步二等奖等荣誉。


宁波氧化铝论坛会务组

作者:粉体圈

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