【锂产业国际高峰论坛】金佑成 ：锂离子电池正极材料及开发方向

泰丰先行锂能科技有限公司副总裁 金佑成 

大家好！我是泰丰先行金佑成。

今天我要分享的题目是锂离子电池正极材料以及开发方向。基于大部分锂离子电池市场2017年转化为电力汽车市场，高能量高镍正极材料如NMC的需求也会进一步增加。

如下图显示的内容（ppt），大家可以详细看一下。跟之前的内容一样，在双通火车上，锂电池也被广泛地应用。这个是锂电池应用在军用直升飞机备用电源的一些介绍，我就不详细说了。

以下资料是利用太阳能光到Solar飞机使用的动力电池。

为了满足像这样电动车以及电力市场对于锂电池的所需现状，接下来我要为大家介绍多样的正极材料。

大家看图片就能了解（ppt），红色标识是我们现在在使用的正极材料，蓝色指示的是现在正在开发中的正极材料。基于常规性的LMO的正极材料容量及电压问题，现在在开发高容量和高电压的产品。为了解决LFP持有的低电压问题，现在在研发高锰含量的LCO高电压的正极材料。跟前面的情况是一样的，为了满足市场低廉价格及高容量的材料，我们正在研究新产品，例如EMC和ECA。

另外，我们还在研发高容量的材料，例如OLO。根据以上介绍的正极材料特征，现在我来一一为大家简单介绍一下。

前一页介绍的正极材料的颗粒结构图，这一页的内容（ppt）是上一页正极材料HVLMO的放电曲线图，在EV与ESS中所要求的现在研发方向与下图是一致的，高容量、高电压化、高温特性电导、高稳定性和低廉价格的特征，现在到ECA我们在使用中的正极材料，后期会一直使用高镍以及LOL的这种正极材料。

像上一页说到的人们比较关注的低廉价格为命题，我们整理出来了价格对比的表格（ppt）。现在使用中的产品523、LMO、LFP是有市场价格竞争力的。由于现在正在使用的正极材料紧缺，需要我们研发新的正极材料，如622、811、NCA等。

这个表格是前躯体与正极材料对比表格，现在很多企业容易忽略的一个重要内容就是前躯体的选择，因为前躯体的特性会直接影响到正极材料的性能，所以说在前躯体的性能选择方面是非常重要的。特别是现在市场中不只有锂元素紧缺，对于前躯体的需求量也在增大，所以后期前躯体的资源也会紧缺，针对这个问题我们需要提供对策。

下面显示的内容（ppt）是在不同条件下生产的不同前躯体，不同条件主要指性能、温度、转速及酸碱性。下图是前躯体在反应机内的反应模拟图，请大家详细看一下。这是在不同条件下做出的523前躯体线状图，根据不同条件生成的不同523的前躯体线状图。

现在我为大家简单说明一下产品开发的相关内容，首先介绍一下NMC材料，这是在不同条件下NMC的前躯体照片，镍的含量从20%到80%，这是前一页已经制造好的前躯体在烧结后的正极材料颗粒结构图。为了提高正极材料的特性，前躯体即正极材料在单品或者是包覆时前躯体的颗粒结构照片。在包覆后体积密度、整式密度、稳定性、电导上升的情况是我们可以确认的。

这里显示的是包覆后正极材料的照片，通过照片我们也可以看到在正极材料的表面，包覆性质是做得非常好的。在60度高温的条件下，未包覆和包覆后的正极材料寿命比较图，包覆过的比起没有包覆过的材料，寿命是更长的。这个资料是包覆前后正极材料过度充电测试结果（ppt）。这是2012年的评价结果（ppt），在包覆材料正极材料充电性能的特征图。如图显示，过度充电后失败，包覆后显示是成功的。

接下来给大家介绍一下材料的企业研究结果。

这里使用的磷酸锂和急性磷酸锂根据颗粒大小直接使用，用药片式直接使用的LFPM正极材料。这是LFP制造工厂照片（ppt）。从LFP过渡到LMP充放电曲线图（ppt）。

接下来继续为大家介绍锂或者是OLO正极材料测试结果，这是高输出与高容量作为目标生产的正极材料的颗粒结构图（ppt），下图有高容量及高产能的结构图，请大家看一下。高容量OLO大约270毫安时每克的容量，可以从这个表格看出来（ppt）。

最后为大家介绍一下HV测试结果。为了防止HVLMO中锰元素的流出，选择用镁和钛进行了包覆，这是包覆后的结果。通过下面的曲线可以看出包覆前后寿命是会有所提高的。

跟之前说的一样，为了防止锰的流出，采用了各样不同的方式。为了防止锰的流出，我们采用单品或者是涂层的方式，采用单品后锰的流出量可以减少40%，使用涂层后会有将近5%的流出减少。

（本文根据速记整理，未经嘉宾审核）

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