“電池的能量密度要達到400Wh/kg以上,需要通過(guò)固態(tài)電池的技術(shù)方向來(lái)加以實(shí)現。富鋰錳基材料是適配固態(tài)電池的最佳正極材料。”在第五屆新能源汽車(chē)及動(dòng)力電池(CIBF2024重慶)國際交流會(huì )上,寧夏漢堯富鋰科技有限責任公司常務(wù)副總經(jīng)理胡偉在演講中如是表示。
圖為寧夏漢堯富鋰科技有限責任公司常務(wù)副總經(jīng)理胡偉演講
具備高能量密度、高安全性等諸多優(yōu)勢的固態(tài)電池,是公認的下一代動(dòng)力電池的技術(shù)路線(xiàn)。通常來(lái)說(shuō),固態(tài)電池使用硅、鋰金屬合金等超高克容量的負極材料,需要匹配高克容量型正極材料。而且,固態(tài)電池寬電化學(xué)窗口特性也適配高電壓正極材料。
而富鋰錳基材料正好能夠同時(shí)滿(mǎn)足固態(tài)電池對于正極材料的上述需求。胡偉指出,富鋰錳基材料是目前克容量發(fā)揮最高的正極材料,可達230-300mAh/g。同時(shí),富鋰錳基材料是一款高電壓型正極材料,因此更適合在寬電化學(xué)窗口的固態(tài)電池體系使用。
除了具備高克容量特性,在常規電壓下的富鋰錳基材料,還具有非常良好的循環(huán)穩定性,能夠在1C充放電條件下實(shí)現2300周循環(huán)無(wú)衰減,1700周的1C高溫循環(huán)容量保持率能夠達到88%以上。
不僅如此,富鋰錳基材料由于其富鋰的特點(diǎn),通過(guò)應用方式的設計,可起到補鋰的效果。富鋰錳基材料大批量商業(yè)化應用尚處于起步階段,并且富鋰錳基材料品類(lèi)非常豐富,因此有非常大的開(kāi)發(fā)、應用空間。此外,富鋰錳基材料是一種無(wú)鈷低鎳高錳的材料,大幅減少了對鈷、鎳資源的依賴(lài),所以它的成本非常低且具備最高的回收價(jià)值。
“我們公司致力于將富鋰錳基材料做成能量密度超過(guò)高鎳三元體系、Wh成本接近磷酸鐵鋰甚至低于磷酸鐵鋰的高性?xún)r(jià)比的正極材料體系,考慮回收的全生命周期,富鋰錳基材料成本可實(shí)現低于磷酸鐵鋰?!焙鷤ケ硎?,富鋰錳基材料不僅適用于固態(tài)電池,而且同樣適合用于高能量密度的液態(tài)鋰離子電池。
據介紹,當富鋰錳基材料在高電壓下應用,克容量發(fā)揮到250mAh/g以上的時(shí)候,Wh成本已經(jīng)跟磷酸鐵鋰持平,而且能量密度要遠高于磷酸鐵鋰體系。質(zhì)量能量密度是磷酸鐵鋰的2倍;體積能量密度是磷酸鐵鋰的2.4倍。與高鎳三元體系相比,能量密度也要高出許多。
此外,漢堯富鋰生產(chǎn)的富鋰錳基材料,在2.0-4.8V的電壓區間充放電,展現出卓越的循環(huán)穩定性,經(jīng)過(guò)200次充放電周期后,其容量保持率高達97%至100%。同時(shí),在2.0-4.7V、1C的條件下,平均每周的電壓降僅為0.51-0.6mV。在安全性測試中,通過(guò)針刺試驗證明,富鋰錳基電池能夠做到不爆炸、不起火,顯示出其優(yōu)異的安全性能。
值得注意的是,國家部委對富鋰錳基材料的研究及其產(chǎn)業(yè)化非常重視。胡偉透露,漢堯富鋰在2022年承擔了兩個(gè)與富鋰錳基材料相關(guān)的“十四五”國家規劃項目。今年國家政策對固態(tài)電池給予了大力支持,其中富鋰錳基材料作為固態(tài)電池的首選正極材料,被特別強調并納入項目規劃中。
據介紹,漢堯富鋰總部位于寧夏銀川,目前在銀川、宜春、泰安、郴州擁有生產(chǎn)基地,并且最近在新疆昌吉啟動(dòng)了新建正極材料項目。此外,公司在鋰、錳、鎳等上游材料資源方面進(jìn)行了戰略布局,旨在滿(mǎn)足未來(lái)富鋰錳基材料大規模生產(chǎn)對低成本的需求。

