迎接挑战总有所得,2022年全国新能源粉体材料论坛成功举办

发布时间 | 2022-12-28 16:05 分类 | 展会报告 点击量 | 1217
论坛 石墨 粒度仪 磷酸铁锂 行业标准 电池材料 真理光学
导读:12月27日上午,2022年全国新能源粉体材料暨增效辅材创新发展论坛(第二届)在珠海粤海酒店会画上句点。令人措手不及的疫情固然给活动举办带来了极致挑战,但同时也让人们看到曙光正向大家款款而...

12月27日上午,2022年全国新能源粉体材料暨增效辅材创新发展论坛(第二届)在珠海粤海酒店会画上句点。令人措手不及的疫情固然给活动举办带来了极致挑战,但同时也让人们看到曙光正向大家款款而来。在此,主办方向所有线下和线上参与本次论坛的朋友们致敬,并向对会议内容感兴趣的朋友们进行简要总结汇报。

会议现场

圆桌论坛

报告1:磷酸锰铁锂材料、电池的研发及产业

梁广川 河北工业大学 研究员、博士生导师


“2022年是磷酸锰铁锂产业化元年”,梁广川研究员不仅分享了科研团队在材料开发以及应用中的实验数据——主要参数如锰铁比6:4,D50达到0.13μm水平等等;而且就不同的生产工艺,产品特点,对已经和正在产业化的项目进行点评分析,兼顾成本和安全性的正极材料新贵在他的娓娓道来下被掀开了盖头。

报告2:领先的锂电池高镍三元正极材料的研发与生产

郑玉 贝特瑞新材料集团 产品开发部部长助理


2010年贝特瑞坐上锂电负极全球头把交椅至今,已经开发到了第四代硅碳材料,随之而来的问题是必须找到能够与之匹配性能相当的正极材料,如果找不到合适的,那就干脆自己开发吧。N88/91(NCA)和N83/88(NCM)的量产和研发需要解决高温循环、热稳定性、DCIR、产气等问题,手段包括包覆、掺杂以及电解液的调配。除了高镍,贝特瑞还瞄着固态电解质这样的下一代高性能电池的方向……

报告3:添加剂在锂电池正负极中应用研究进展(在线分享)

汪涛 上海电气国轩新能源科技有限公司 电芯开发部经理


上海电气是中国装备制造业最大的国有控股企业集团之一,国轩高科在国内动力电池制造企业中位居前三。上海电气国轩新能源科技有限公司在二者加持下,能够为新能源+储能、调峰调频、电网侧储能、工商业储能应用等提供一站式系统解决方案。电芯尤其强调一致性,合浆、涂布两大工艺中,不同添加剂对正负极极片生产中的微观作用决定了其最终应用时的宏观数据,这篇报告把视线从开发端拉向应用端,拓宽了材料人的视角,引发思考。

报告4:隔膜涂覆材料现状及发展趋势

王玉来 泰州衡川新能源材料科技有限公司 副总经理


相比正负极和电解液(电解质),隔膜在锂电池主材中似乎存在感缺失,但从隔膜涂覆体系的多样化来看,其重要性即可见一斑,而据王总介绍,未来固态电池中,隔膜还将担负功能载体的重任!宽幅7.5m,速度120m/min,这是当前领先的隔膜生产设备能够提供的参数,在线涂布要加把力,不然没法跟上发展——除了高速宽幅稳定的陶瓷涂覆体系,现阶段的另外两大产品开发趋势还包括轻量化和低水分,这意味着新型涂覆材料的机遇!

报告5:锂电池高电压电解液研发进展

马建民 电子科技大学 教授、博导


提高电池工作电压(>4.2V)是获得更高能量密度的最有效途径。马教授分别详细阐述了循环性能提升策略,倍率性能提升策略,高电压电解液稳定提升策略等一系列方法及面临的挑战和解决思路。

报告6:新型差异化石墨负极材料与应用(在线分享)

郑洪河  苏州大学 教授、博导


目前日韩的石墨负极材料70%以上使用天然石墨为原材料,这与我国以人造石墨为主力刚好相反。既然他们能用好天然石墨,我们也可以——具体而言,这是一项由苏州大学郑洪河教授团队研发并践行产业化的石墨材料人工界面(表界面)调控新策略的工作汇报。该项研究成果涉及了有机化学、界面工程、能带工程以及钝化理论等诸多领域,能够令天然石墨成为理想的负极材料,并且用于人造石墨也能提升其使用寿命。

报告7:锂电材料粒度、粒型以及zeta电位的表征技术(在线分享)

周紫薇 马尔文帕纳科公司


马尔文和帕纳科两个国际大牌仪器厂商整合了各自的优势,为锂电行业提供包括检测正负极材料、电极浆料的粒度、在线粒度分析系统;为颗粒形貌提供自动图像分析系统;为浆料稳定性提供纳米粒度和zeta电位分析系统;为化学成分分析提供X射线荧光分析系统;为晶相研究提供XRD(X射线衍射分析系统)等。值得称道的是,他们不仅提供相关检测设备,并且积累了丰富的问题解决方案,明白测试背后的目的和意义!

报告8:钠离子电池及其产业发展关键技术(在线分享)

王先友 湘潭大学 教授


钠离子电池是近年来新能源产业的新风口,可谓是万众瞩目。王博士对钠离子电池的优势及未来的发展前景表示认可。他认为,要让钠离子电池在工业上得到持续应用,材料体系优化是根本,不仅可让钠离子电池材料成本进一步降低,还能进一步提升其性能。因此在报告中对钠离子电池的关键材料——正极材料及负极材料的选择标准及代表材料的做了简要介绍,并对几种重点材料的制备及改性机理研究作了详细阐述。

报告9:微波诱导燃烧法制备锰酸锂正极材料及其性能研究

苏长伟 湖南工程学院 教授


尖晶石锰酸锂是一种已成功商业化的低成本电池材料,虽然应用前景优良,但也面临着循环寿命不足与容量衰减的挑战。苏教授认为,微波诱导液相燃烧法是一种有前景的制备工艺,使用这种经过优化的工艺,不仅合成速度非常快,仅需5min,而且所制备出的锰酸锂在经过长循环后还能够保持原有的晶体结构。报告中他对该技术的工艺重点进行了叙述,并提出几种用于提升尖晶石锰酸锂循环性能的策略,如使用辅助燃料、掺杂元素Ni、Cu等。

报告10:锂离子电池富锂锰基正极材料的可控制备与性能研究

王振波 深圳大学 教授


业界对高能量密度电池的需求,使得新型电极材料——富锂锰基材料开始受到关注。但要产业化,这种材料仍存在待解决的问题,如电极动力学反应迟缓、循环过程中电压衰减快。王教授认为,要提高富锂锰基材料性能,需要降低不可逆容量损失、提高倍率性能、以及抑压电压衰减。报告中,王振波教授对自己的研究思路进行了分析和总结,主要内容有以下几方面:富锂锰基正极材料的晶粒生长调控、富锂锰基电极的优化设计、富锂材料的结构调控及改性研究、富锂材料的电压滞后及衰减机制的研究。

报告11:氢能与碳材料及装备

霍同国 湖南顶立科技股份有限公司 博士


氢能是一种生态友好、储量丰富的新能源,近年来受到国际社会的关注,我国作为世界最大的制氢国近年来各地也出台了大量相关政策,业界认为氢能有望在交通运输领域中以氢燃料电池的形式率先实现商业化。报告中,霍博士为我们介绍了两种氢燃料电池中的以碳为原料的核心组件——碳纸以及石墨双极板,并向我们汇报了湖南顶立所开发的连续制备系统的研制进程以应用案例,以及智能传动技术、微量氧元素控制技术、炉膛抗污染技术、副产物高效捕集等关键技术。

报告12:电池材料粒度测量中被误导的几个参数

张福根 珠海真理光学仪器有限公司 博士


粒度分布是电池粉体材料的重要技术指标,而激光粒度仪是电池行业粒度测量的主流设备。但业内可能会有部分从业人员被误导,以为D0和D100这样所谓的最小粒和最大粒是可以通过激光粒度仪被测量出来的。张福根博士在他的报告中,以一种负责任的专业态度介绍了激光粒度仪的工作原理,对激光衍射法测不出“最大粒/最小粒”的原因进行了总结,并向大家展示了D0/D100结果不可信的实验验证结果,以及对粗颗粒的科学表征方法给出了建议。

报告13:比表面积及孔径分析对硬碳性能的影响

牛宇鑫 北京精微高博仪器有限公司 市场经理


硬碳负极材料具有最低的充放电平台,可确保高全电池电压,被认为是最可能率先实现工业化的钠离子电池负极材料。报告中,牛宇鑫博士对硬碳材料的特性以及优化方法进行了介绍,强调其颗粒尺寸、孔结构、比表面积直接关联硬碳材料储钠性能,如孔隙率可预测硬碳容量、孔结构/化学结构可调控硬碳性能等。总之,硬碳材料的孔结构特性在研发过程不可忽视,因此在仪器选择上必须加以关注。

报告14:清洁碳源硅负极的制备和研究

张亚光 中南大学 博士


业界普遍认为,硅负极相对于传统的石墨负极理论上拥有其10倍的比容量,因此更合适做高容量密度以及快充电池的负极选择。报告中,张亚光博士对硅负极材料的优缺点、电化学反应机理以及碳包覆的结构设计进行了介绍。他认为,利用安全、清洁的碳源制备三维预留孔容碳/纳米硅复合结构是值得研究的课题,并在接下来的报告中为观众汇报了课题组的研究进展,发现CO2比C2H2作为碳源时制备的材料具有好的循环型和倍率性能,更能助力“双碳”工作。

报告15:新能源材料制备和使用过程中的在线黏度测量和控制技术

丁晓炯 笙威工程技术服务(上海)有限公司 技术总监

新能源行业中,黏度的测量随处可见,如锂电领域及燃料电池中浆料的制备等。丁总监认为,测量黏度的最佳时机,就是使用在线黏度计进行产品在线检测,可达到监测及控制浓度、评测流变性、工艺控制等目的——比如锂电池的涂布工序,在控制涂布机的参数前,首先要控制浆料的黏度,更能保障产品稳定性。除此之外,丁总监在报告中还对黏度测量的方法进行介绍并简要分析了在线黏度计使用中的常见问题。

报告16:新扫描电镜在新能源材料的应用

矫昱潇 北京中科科仪股份有限公司 电镜事业部高级应用经理


在新能源产业中,扫描电子显微镜(SEM)由于具有分辨率高、应用范围广等优点,是新能源材料研发、生产、工艺改进的一种重要手段。矫昱潇经理在报告中简要介绍了SEM样品制备的方法,对观测电池正极(磷酸铁锂、钴酸锂、四氧化三钴、四元正极)、负极(人造石墨、氧化亚硅)、隔膜(质子交换膜、陶瓷隔膜)等多种材料进行了细节讲解,并详述了图像后处理及分析以及成分元素组成分析的操作方法及原理。

报告17:锂电动力或储能系统的状态评价、故障诊断与热安全管控

蒋方明 中国科学院广州能源研究所 研究员


近年来锂离子电池的安全性研究成为了电池领域的研究热点,尤其是有效的热管理手段。蒋方明研究员在其报告中简要解析了锂电(系统)安全问题的触发机制,详述了电池状态的评价、故障的诊断方法,并告诉我们该如何通过有效热管理实现电池(系统)的安全管控,从而避免或控制安全事故的发生。

报告18:国际国内锂钠电池标准化最新动态(在线分享)

何鹏林 工信部标准研究院 副主任


标准是对一定时期内成熟技术的总结,可用于指导产业、技术的发展,但新产业、新技术、新应用是不断涌现的,电池的标准化工作也在与时俱进中。报告中,何鹏林老师汇报了最新的锂离子电池国际/国内标准化工作。此外,对于正处于风口的钠离子电池,也有对其行业标准制修订工作的最新进展和未来趋势作介绍。

报告19:碳基可印刷钙钛矿光伏技术(在线分享)

张坚 桂林电子科技大学 教授、博导、院长

钙钛矿光伏电池器件稳定性问题,低成本碳基钙钛矿光伏电池工艺重复性问题,这是横亘业界的两大难题。张坚教授团队使用碳材料取代贵金属电极,常温(低温)制备的全球首个可印刷介观(介于宏观与微观之间的一种体系)钙钛矿光伏组件,从2019年稳定运行至今,其最高效率也从19%一步步提升到23%,24%……

报告20:超高压技术在铁锂材料制备中的应用(在线分享)

王力臻  郑州轻工业大学 教授、副院长


针对铁锂材料振实密度小,电导率低等不足的问题,王力臻教授分享了其对市售LFP前驱体以及通过凝胶溶胶和高温固相法掺碳的LFP同样进行超高压技术处理的实验数据,用数字验证了一种成本可控的铁锂材料性能提升新策略。

报告21:废旧锂离子电池综合利用产业现状与发展趋势(在线分享)

钱海云(代曹国庆  副秘书长 废旧锂离子电池交易与环境管理服务平台)


3C、储能、动力为代表的三大锂电市场容量巨大,且储能和动力近年来爆发式增长,其中一部分早期投入市场的商品已面临退役。截至2022年,已有20万吨的废旧锂电池(25GWh),预计在2025年数字将会来到78万吨。相关产业都有哪些机会呢?

报告22:预锂化锂离子动力电池及发展趋势

张贵萍 广州鹏辉能源科技股份有限公司 博士、研究院副院长


LFP高首效(95%)需要正极补锂,三元材料低首效(88%)则需要对其硅氧负极等负极补锂。不仅锂电池需要补锂(预锂化),钠电更要补钠,否则难以真正产业化。鹏辉能源将补锂、补钠做成了特色,做成了体系,做成了公司的核心科技。

报告23:长循环、低成本钠离子电池研发与产业化(在线分享)

王凤 桂林电子科技大学 博士/副教授

王凤博士介绍了美、日、欧的材料技术路线,分析了不同路线的优劣,继而展开了桂电科研团队的“锰基层状钠离子正极材料”的攻关项目的进展,这种以镍、锰、铁为主要原材料的路线成本优势显著;负极匹配以广西蔗糖产业的副产品甘蔗渣(千吨级)硬碳,着实让人看到了钠离子电池结结实实的进步!

报告24:新型二维材料的规模化制备及在锂电池硅基负极中的应用(在线分享)

杨树斌  北京航空航天大学 教授、国家杰青


目前高镍三元体系锂电池以搭配硅基负极为主。硅负极存在电导率低和体积变化大的劣势,杨教授开发的拓扑转化法技术可以低成本制备单层率达91%的MXene(迈科烯),利用其优异的锂成核特性开发锂电池高安全导电浆料,利用其优异柔软 性开发高容量锂电池硅基复合负极材料,利用其优异的亲锂特性开发固态电池高容量无枝晶金属锂电极,目前正通过济南三川新材料科技有限公司进行产业放大生产,值得期待!

小结

从会议报告的数量和质量,可以看到主办方的努力和诚意,从咨询报名的情况可以看到产业界的热情和期待,只是新冠疫情肆虐造成的不可抗力给本次活动带来了巨大挑战。但是我们挺住了,不是么?!报告专家有的强撑病体,有的挺不住却又托付同事、弟子代替,实在未能成行分享报告的也发来视频,线下不远千里来到现场的还有身体抱恙却坚持线上学习的朋友们,你们都是鼓励我们坚持战斗的力量源泉。在后疫情时代,愿本次活动成为点燃经济全面复苏的一点小火花,成为点亮产业发展征途的一盏路灯!各位共勉。


粉体圈会务组

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作者:粉体圈

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