[00291569]锂离子电池高电压钴酸锂正极材料中试及产业化研究

一、 项目简介 正极材料作为锂离子电池的核心部分之一，历来是锂离子电池研发的重点，提高正极材 料的性能是提高锂离子电池性能的关键。钴酸锂是最成熟的正极材料，它的主要生产方法为 高温固相法。烧结出的材料为一次粒径在几微米到几十微米的颗粒，极片的压实密度可以达 到4g/cm3以上。由于极片压实密度高，因此用钴酸锂材料制作的能量密度，特别是体积能量 密度高，是手机、笔记本等便携式设备电池的首选。 传统的钴酸锂材料只能充电到4.2V，克容量大约140mAh/g，高于4.2V时材料结构会发 生变化，导致电池循环性能急剧变差。最近几年，随着智能3C领域的高速发展，对手机等 电池在能量密度上提出了更高的要求。三星、ATL等相继推出了基于高电压钴酸锂材料，充 电电压达到4.35V、4.4V的钴酸锂电池。与传统的钴酸锂材料相比，高压钴酸锂材料克容量 大于160mAh/g，电压平台从3.75提高到3.85V，电池的体积能量密度提高约8%。 二、 技术成熟度 本项目利用特殊的元素和材料对钴酸锂进行掺杂及包覆，在特定的工艺条件下用简单的 高温固相烧结，即可得到性能优异的高电压钴酸锂正极材料。经测试，该材料的0.15C （30uA·g-1）放电比容量可达190mAh/g以上，1C（180uA·g-1）放电比容量可达180 mAh/g 以上。目前，本项目已完成该材料的公斤级合成中试，并制作软包全电池测试材料的电化学 性能。在与普通钴酸锂电池相同的石墨负极及普通电解液体系中，该高电压钴酸锂材料性能 发挥优异，分容克容量可达178mAh/g以上，循环500圈（3-4.4V）容量保持率约为85%。 三、应用范围 该高电压钴酸锂材料可全面替代市场上现有的普通钴酸锂材料，可广泛应用于智能手机、 平板电脑、笔记本等3C领域及其他便携式电源，应用领域十分广泛。 四、投产条件和预期经济效益 日产1000公斤正极材料生产线，按每年满负荷运行300天计，年产300吨。日产3500公斤 正极材料生产线，按每年满负荷运行300天计，年产约1000吨。项目所需的固定投资及产值 利润预测如下表所示。 五、合作方式 本项目可进行技术转让、技术入股、许可使用、合作开发、技术服务等多种形式的技术 合作及服务，希望投资方是在行业内有一定市场渠道及客户积累的公司或个人，能够更好地 发挥双方的优势。 项目风险提示。目前国内外锂电市场发展迅猛的同时竞争十分激烈，作为最为成熟的钴 酸锂电池市场，国内外竞争者众多，同时各大公司及机构亦都在加紧研发具有更高性能的高 电压钴酸锂材料，以期抢占更多的市场份额。本项目技术指标虽还存在提升空间，但不排除 近期出现更好的竞争产品的可能性，建议投资者对钴酸锂电池市场及技术的发展有客观的分 析和认知。