鋰離子二次電池相關技術轉讓與合作
隨著人類社會生產力的快速發展,化石能源的日益枯竭,以及由於傳統能源使用帶來的環境污染問題和氣候問題日益突出,世界各國正日益重視清潔綠色環保新能源,如太陽能,風能和潮汐能的開發利用,力爭在未來的新能源領域佔領先機。比如美國將投入7000億美元用於清潔能源及技術的發展。中國也計劃在清潔能源項目投資5萬億元人民幣。而以鋰電池技術為代表的電池技術作為新能源儲存、傳輸和應用的關鍵技術成為這次新能源革命的決定一環。而當前的鋰離子電池技術還遠不能滿足應用中所需的高倍率,高能量密度,高安全性,低成本,長壽命,高一致性等特性,成為這次新能源革命的一塊短板。我們對電池的四大關鍵組成材料:正極、負極、隔膜和電解液進行系統化的優化,用新技術、新材料、新工藝開發高端電池材料,保證高質量、降低成本,從材料上解決當前鋰離子電池存在的高倍率性能差,能量密度低,安全性能低,成本高,壽命短等問題,達到實際應用要求。
本公司具有完善的新產品獨立研發能力,依托留美博士/博士後團隊擁有的一系列世界先進的新能源及材料技術和豐富的高科技企業管理經驗和能力從事新型電池材料包括高性能錳係正極材料、高性能負極材料以及動力/儲能鋰離子電池的研發,生產和銷售。項目實施所產生的部分產品可填補國內空白,打斷國外企業的壟斷。公司目前通過改進合成工藝,優化合成條件開發的三元正極材料相對於目前廣泛應用的鋰離子二次電池正極材料如LiCoO2等,具有能量密度更高,循環性能更好,熱穩定性更好,一致性好,過充電更安全,加工性能好等優點,滿足高性能鋰離子電池要求。開發的改性尖晶石LiMn2O4材料具有優異的物理化學性能和電化學性能,滿足高端動力型鋰離子電池要求,產品已達世界領先水平。同時公司引進一系列大型進口檢測研發設備為企業的研發和科技創提供了強有力的保障。
一、鋰離子二次電池正極材料相關技術轉讓
正極材料的性能是製約鋰離子電池發展的瓶頸,亟待取得突破。目前正極材料以鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰和磷酸鐵鋰為主。而錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰和磷酸鐵鋰由於成本優勢更為明顯,並且無毒或者低毒,正逐步成為鋰電池的主要發展方向。
(1)高溫錳酸鋰
LiMn2O4具有資源豐富,價格便宜,且安全性好,無環境污染等優點使其作為鋰離子電池正極材料具有得天獨厚的優勢,被公認為二十一世紀较具吸引力的一種鋰離子電池正極材料。但是其克容量偏低,並且高溫性能不如意,在大於55℃環境下容量衰減較快,制約了其大規模應用。
本項目針對這個技術難點,通過對錳酸鋰進行“摻雜+包覆”改性,極大地提高了其高溫環境下工作的穩定性和循環壽命,產品具有高性能低成本的優勢,市場競爭力強,製備技術成熟,投資風險小。潛在應用領域包括電動汽車、電動自行車等交通工具、筆記本電腦等電子通訊設備、航模、電動工具以及軍事、航空、航天等領域,市場前景廣闊。
合作方式:技術轉讓合作
(2)鎳鈷錳酸鋰
鎳鈷錳酸鋰是鋰離子電池的關鍵材料之一。鈷酸鋰是目前應用较廣的電池材料,但由於鈷資源短缺,使之價格昂貴,加之其在使用過程中存在安全隱患,限制了其在大容量電池上的使用。鎳鈷錳酸鋰以相對廉價的鎳和錳取代了大部分的鈷,減少了鈷的用量,降低了成本,而且提高了能量密度,和其他鋰離子電池正極材料錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰相比,鎳鈷錳酸鋰材料和鈷酸鋰在電化學性能和加工性能方面非常接近,使得鎳鈷錳酸鋰材料成為新的電池材料而逐漸取代鈷酸鋰,目前已在小型電池和動力型圓柱鋰離子電池中得到廣泛應用。
技術特點:
本技術採用共沉澱法合成的類球形鎳鈷錳酸鋰材料,工藝和設備簡單,投資成本相對較低。工藝技術成熟,產品性能穩定,和同類產品比較具有能量密度高,高溫和常溫循環性能好,振實密度高等優點。
合作方式:技術轉讓合作
(3)磷酸鐵鋰
磷酸鐵鋰具有穩定的化學結構,即使在過充電情況下也不會發生副反應,不和電解液反應,因而具有高安全性。同時由於不含有毒金屬,完全符合環保要求。其長循環壽命也是其他正極材料難以比擬。不過,常規生產的磷酸鐵鋰由於由於振實密度低、電壓平台低,生產批次一致性差等不足,限制了其作為大容量鋰離子電池材料的應用,諸如車用輔助電源、電動汽車、電網的峰谷調整、風力與太陽能並網輸電及儲藏、應急電力儲備等大型儲能裝置中。
本技術工藝簡單,污染小,設備投資少,成本較低。通過材料改性,使得生產的的磷酸鹽鋰電池正極材料具有更高容量、循環性能和倍率特性,具有廣闊市場前景和良好的社會經濟效益。
合作方式:技術轉讓合作
二、鋰離子二次電池負極材料相關技術轉讓
(1)Si/C複合負極材料
碳系負極材料因為具有化學穩定性好、循環性好、無記憶效應等優點是目前鋰離子電池中较常見的負極材料,但是其安全性能相對較低,且較小的比容量無法滿足電池小型化的要求。矽材料有著近10 倍於傳統的碳負極材料的理論儲鋰容量,引起了廣泛的注意。但是矽材料由於在充放電過程中會產生數倍於原始體積的變化,會造成電極的粉末化而使電極失效,限制了快速發展。
本技術通過將矽的納米顆粒包裹在碳空心殼層當中形成核殼結構,以碳殼層作為導電介質,利用碳材料的多孔性和體積緩衝能力吸收或釋放充放電過程中矽材料的體積變化,確保充放電過程中矽材料與電極的緊密接觸,從而有效解決了矽電極循環過程中快速失效的這一問題,產品比容量>800mAh/g,首次充放電之後循環特性~95%,以其取代傳統碳負極將大幅度降低電池尺寸,將取得廣闊的市場前景及經濟效益。
合作方式:技術轉讓合作
(2)高比容量鈦酸鋰負極材料
鈦酸鋰負極材料具有高比容量、較好的穩定性和優異的循環性,可以快速充放電等優點,將部分取代傳統的碳負極材料。
本技術採用簡單的固相反應法生產的鈦酸鋰負極材料具有高比容量、高振實密度、低成本、優異的循環性等,適合作為高端鋰離子二次電池負極材料。
合作方式:技術轉讓合作
三、鋰離子二次電池電芯製造及成組相關技術轉讓
方形軟包動力鋰電池電芯
電芯採用雙極耳,正電極片、隔膜、負電極片疊片結構,具有安全性好、產品一致性高、成本低等特點,適用於小型動力鋰離子電池電芯。
合作方式:技術轉讓合作
四、聯繫方式
單位:浙江瓦力新能源科技有限公司
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