[00032260]鋰離子電池高電壓鈷酸鋰正極材料中試及產業化研究

一、 項目簡介 正極材料作為鋰離子電池的核心部分之一，歷來是鋰離子電池研發的重點，提高正極材 料的性能是提高鋰離子電池性能的關鍵。鈷酸鋰是最成熟的正極材料，它的主要生產方法為 高溫固相法。燒結出的材料為一次粒徑在幾微米到幾十微米的顆粒，極片的壓實密度可以達 到4g/cm3以上。由于極片壓實密度高，因此用鈷酸鋰材料制作的能量密度，特別是體積能量 密度高，是手機、筆記本等便攜式設備電池的首選。 傳統的鈷酸鋰材料只能充電到4.2V，克容量大約140mAh/g，高于4.2V時材料結構會發 生變化，導致電池循環性能急劇變差。最近幾年，隨著智能3C領域的高速發展，對手機等 電池在能量密度上提出了更高的要求。三星、ATL等相繼推出了基于高電壓鈷酸鋰材料，充 電電壓達到4.35V、4.4V的鈷酸鋰電池。與傳統的鈷酸鋰材料相比，高壓鈷酸鋰材料克容量 大于160mAh/g，電壓平臺從3.75提高到3.85V，電池的體積能量密度提高約8%。 二、 技術成熟度 本項目利用特殊的元素和材料對鈷酸鋰進行摻雜及包覆，在特定的工藝條件下用簡單的 高溫固相燒結，即可得到性能優異的高電壓鈷酸鋰正極材料。經測試，該材料的0.15C （30uA·g-1）放電比容量可達190mAh/g以上，1C（180uA·g-1）放電比容量可達180 mAh/g 以上。目前，本項目已完成該材料的公斤級合成中試，并制作軟包全電池測試材料的電化學 性能。在與普通鈷酸鋰電池相同的石墨負極及普通電解液體系中，該高電壓鈷酸鋰材料性能 發揮優異，分容克容量可達178mAh/g以上，循環500圈（3-4.4V）容量保持率約為85%。 三、應用范圍 該高電壓鈷酸鋰材料可全面替代市場上現有的普通鈷酸鋰材料，可廣泛應用于智能手機、 平板電腦、筆記本等3C領域及其他便攜式電源，應用領域十分廣泛。 四、投產條件和預期經濟效益 日產1000公斤正極材料生產線，按每年滿負荷運行300天計，年產300噸。日產3500公斤 正極材料生產線，按每年滿負荷運行300天計，年產約1000噸。項目所需的固定投資及產值 利潤預測如下表所示。 五、合作方式 本項目可進行技術轉讓、技術入股、許可使用、合作開發、技術服務等多種形式的技術 合作及服務，希望投資方是在行業內有一定市場渠道及客戶積累的公司或個人，能夠更好地 發揮雙方的優勢。 項目風險提示。目前國內外鋰電市場發展迅猛的同時競爭十分激烈，作為最為成熟的鈷 酸鋰電池市場，國內外競爭者眾多，同時各大公司及機構亦都在加緊研發具有更高性能的高 電壓鈷酸鋰材料，以期搶占更多的市場份額。本項目技術指標雖還存在提升空間，但不排除 近期出現更好的競爭產品的可能性，建議投資者對鈷酸鋰電池市場及技術的發展有客觀的分 析和認知。