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研究方向
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锂离子电池三元正极材料开发

我国新能源汽车正处在爆发增长阶段,发展趋势迅猛,前景可观。根据光大证券预计,未来中国新能源汽车市场容量增长有望超过十倍,2025年国内新能源车销量预计突破800万辆。作为新能源领域的重要组成部分,新能源电池产业也成为经济发展的一个新热点,而三元锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、质量轻等优点,被公认为是最有前景的车用动力电池之一,成为未来电动汽车的主流选择。根据高工产业研究院(GGII)预测,2025年全球三元前驱体需求量将达到160万吨,其中,高镍三元正极材料因能满足人们对新能源汽车更高的续航里程和更低的成本需求,最具发展空间。据GGII数据显示,2021年全球及中国三元正极材料中,8系及以上高镍产品占比分别达到42%39%,预计到2025年这一比重将分别达到58%53%由此可见,锂电池三元正极材料高镍化已成为必然趋势。

然而,随着锂电池三元正极材料的高镍化,对应电池的容量保持能力和热稳定性出现了下滑。当锂电池NCM三元正极材料的镍含量超过60%NCA三元正极材料的镍含量超过80%时,锂电池经过一定次数的循环后,电池正极材料的微裂纹显著增加电极阻抗增大正极开始向电芯中析出大量的氧气,这一现象直接导致了高镍三元锂电池容量的快速衰减与安全隐患的增加。高镍材料结构不稳定、热稳定差等缺点严重制约了其在动力电池中的应用。因此,开发结构稳定、热稳定性的高镍三元材料,提高生产效率和材料性能,对推动其在动力电池领域的广泛应用具有重要意义。