1、“.....锰酸锂四种。钴酸锂价 格昂贵安全性能差,镍酸锂安全性能差,锰酸锂高温下锰的溶解引起 容量快速下降,都不能满足动力电池要求。锂电池价格便宜安全性好 环境友好,适合大功率锂离子动力电池要求,成为国内外锂离子动力电 池正极材料研发重点。日本和加拿大有锂电池锂出售,国内也有少数几 家公司正在进行前期研究。目前国内从事锂离子动力电池技术研发的公 司较多,主要有中信国安盟固利电源有限公司,北京星恒电池有限公司, 奥柯玛新能源有限公司,天津蓝天双环,北京博大电池有限公司,湖南 晶鑫动力电池有限公司等。其中,中信国安盟固利北京星恒博大和 晶鑫都以锰酸锂可以作为锂离子动力电池正极材料,该种锂离子动力电 池并没有在电动车上真正使用。钴酸锂不适合作为锂离子动力电池正极 材料,是价格昂贵,二是带来了安全隐患。也有少数公司如奥柯玛新 能源有限公司采用了磷酸亚铁锂作为正极材料......”。
2、“.....目前已经投入了大量资金正在准 备大规模生产锂离子动力电池。锂电池能满足锂离子动力电池的要求, 但是,目前还没有大规模的锂电池生产,因此锂电池的研发迫在眉睫。 目前,用作动力电池的锂电池正极材料主要存在电导率较低导致放电容 量偏低的缺陷。近年来,国内外科研机构和锂离子电极材料厂家以及动 力电池的生产成家都致认为,锂电池是锂离子动力电池的最佳正极材 料,锂电池作为正极材料的锂离子动力电池将为电动自行车混合电动 车提供可靠的移动能源供给。 能源是经济发展的驱动力。纵观世界经济发展,从蒸汽机的发明与 应用,到石油对煤炭大规模替代,其后都跟随着经济大发展的高潮。新能 源产业与低碳经济的发展,涉及多个产业领域,旦在技术上取得重大 突破,将极大地改变人们传统的生产与生活方式,并将创造新轮的经 济繁荣。 目前,全球各发达国家和地区都在大力发展新能源产业......”。
3、“.....并催生系列新兴产业。新能源产业对其他产业发展 的直接拉动表现为多个方面,是拉动新能源上游产业如风机制造光 伏组件多晶硅深加工等系列加工制造业和资源加工业的发展二是 促进智能电网电动汽车等系列输送与用能产品的开发和发展三是 促进节能建筑和带有光伏发电建筑的发展。年,各主要发达国家陆 续推出了本国的新兴产业发展战略,包括美国的美国创新战略推动可 持续增长和高质量就业英国的构筑英国的未来日本的面向光 辉日本的新成长战略等,都对未来的支柱产业进行了描绘,这些支柱产 业均包括清洁能源汽车工业先进制造业生物信息等领域,因此, 发展新能源及电动汽车产业已成为全球的发展共识。 总体来看,这些战略均把绿理性能电容量 充放电次数 平均粒径∼ 振实密度 比表面积 二技术可行性分析 项目的技术路线工艺的合理性和成熟性......”。
4、“.....同时采取掺其它元素 和含碳前驱体进行锂离子电池正极复合材料锂电池的合成,主要技术特 点如下 采用物理方法对原料进行预处理。 用正交实验方法获得利用合成锂电池的最佳条件。 采用掺杂方式,合成了多元掺杂改性锂电池复合材料。 采用本技术制备的锂电池复合正极材料,产品性能达到了国际同 类产品的先进水平。 技术的创造性和先进性 采用特种机械化学活化法制备出混合均匀的前驱体,有利于高温 下各组分的扩散,高温合成效果更佳。 采用简洁的工艺流程,使之更易于产业化所用原材料和设备均 来自国产,大大降低了产业化成本。 设计了生产的精确配方和产业化配方波动范围,进步稳定了规 模化生产产品性能的稳定性。 采用了步合成多元掺杂现场复合的独创技术,使产品性能 达到了国际同类产品的先进水平。 技术创新性 该项目的技术创新性主要表现在以下几方面 开发了独特现场生长纳米结构碳工艺......”。
5、“.....提高了锂电池的高倍率能力,锂电池在小倍率充放电速 率下放电容量接近其理论容量,高达,但是在高倍率下放电容 量迅速下降,甚至有时候没有电化学充放电能力,其主要原因在于锂电 池的本征电导率低,造成了在充放电过程中电子迁移和锂离子迁移的不 同步,有效活性物质利用率低,电极极化明显增加。本项目采用独特的 原材料处理工艺,原位生成锂电池纳米结构碳复合正极材料,生成的 纳米结构碳均匀分布在锂电池的粒子周围,形成了锂电池和纳米结构碳 颗粒相互分布的网络,大大提高了锂电池的电子导电率,彻底解决了锂 电池大电流充放电过程中电极极化而引起的容量下降现象。 开发了特殊组成的多组分掺杂锂电池,提高了锂电池材料的电导率和 锂离子迁移率,改善电化学性能 锂电池理论容量,但是在实际使用中,其放电容量远远低 于理论容量。究其原因,主要在于锂电池的本征电导率低,锂离子迁移 和电子得失不同步造成的......”。
6、“.....也只 能改变锂电池颗粒之间的电子导电,并不能真正提高锂电池的本征电导 率,因此,本项目通过在锂电池的晶体结构内引入其它金属元素改变晶 体的能级结构,调整带宽,降低电子跃迁能垒,提高电子导电率和锂离 子迁移能力。本项目采用多元掺杂的方法,大幅度提高了锂电池的电子 导电率,同时在晶体内形成了大量的锂离子空位,使锂离子的维扩散 途径变为三维扩散,极大地提高了锂离子的扩散能力。由于锂电池电导 率和锂离子迁移能力的提高,本项目生产的锂电池具有优异的高倍率充 放电能力,在的倍率下,放电容量可以达到,在的充放电 速率下,其可逆放电能力可以达到 运用特种机械化学活化法制备锂电池的材料,使锂电池的晶体结构得 到有效控制锂电池颗粒粒度大小直接影响了锂电池电极的电子 导电能力,因此控制锂电池颗粒的大小是控制产品性能的有效手段 之。同时,控制锂电池晶体结构极为重要......”。
7、“.....颗粒粒度的大小和晶体结晶度 都和合成温度有直接的关系,温度高,得到的结晶度完整的锂电池 晶体,温度低,可以得到粒度细小的锂电池颗粒。因此,采用机械 活化的工艺和现场生长纳米结构碳既降低合成温度而又不影响材 料的结晶度,提高合成温度而又可以得到粒度细小的锂电池晶体成 为本项目至关重要手段。 工艺与原材料的适应性及其经济合理性 该工艺特别考虑了原材料的适应性,可以使用的原料来源多样,尤 其是实现了原料的国产化,所有原料均可在国内采购,且不是由单供 应商提供,保证了原料的供应及价格的合理。 连续化自动化及环保情况 工艺过程以半自动机械为主,主要的烧结工艺采用连续式生产,即 考虑了机械的工作效率,也兼顾到人力资源的丰富,同时也降低了设备 的维护费用。 采用特种机械化学活化法制备出混合均匀的前驱体,并对前驱体进 行造粒,有利于高温下各组分的扩散,高温合成效果更佳......”。
8、“.....反应中仅涉及到少 量氮气的参与以及存在着分解产生的极少量二氧化碳。因此,尽管烧成 炉内的气体是与大气相通的,但其对环境基本无影响。在生产操作过程 中,粉尘也无法漂浮。因此也不会造成粉尘对环境的影响。综上所述, 在本工艺流程下,锂电池的生产是对环境没有影响的,属清洁生产工艺。 成果的创造性先进性 本产品系在对原料进行预处理后,采用机械液相活化法对草酸亚 铁碳酸锂少量掺杂元素等原材料进行机械活化处理并对先驱体进行 造粒。在连续式隧道窑中保护气氛下定的时间和温度煅烧前驱体合成 锂电池复合正极材料,合成的锂电池正极材料具有最优电化学性能。 采用现场合成锂电池纳米结构碳复合材料的工艺,直接在合成 锂电池的同时生成纳米结构碳,使锂电池粒子均匀分布在纳米结构碳的 网络中,得到锂电池和纳米结构碳均匀连续相该工艺防止了二价铁进 步氧化,获得了没有杂质的锂电池......”。
9、“..... 获得了晶粒细小的亚微米粉体,为提高锂电池的电子电导率提供了保 障和传统的包敷碳工艺相比,现场生成的纳米结构碳形成了相互连 接的电子传导的网络,同时,纳米结构碳具有更多的表面自由电子,具 有更高的电子导电率。因此,该复合材料和该工艺降低了包敷碳含量, 提高了活性物质的组分含量,并且提高了电子导电率 采用了多元掺杂协同效应改善锂电池的电子导电率和锂离子迁 移率,提高产品的充放电容量,尤其是在大电流下的充放电性能通过 杂质离子的引入,改变了电子跃迁能垒。在掺杂金属元素的基础上,合 成用修饰的锂离子电池正极材料锂电池, ,其具有较标准的橄榄石结构。 产品技术性能水平与国内外同类产品的比较 本项目的合成方法与国外类似,均采用高温固相反应法。不同之处 主要在前处理工序。本项目采用机械化学活化法,得到混合均匀的前驱 体粉末,并对前驱体粉末进行造粒,然后进行高温煅烧,即得锂电池, 采用此种工艺,生产流程短......”。
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