高性能钠离子电池锰基层状氧化物正极材料开发
概述
化学储能作为国家“碳中和”重要组成而备受关注,其中锂离子电池以其轻便和高能量密度等优点,在汽车、3C和储能并网等领域占据了一定的应用市场。然而,由于锂资源的匮乏和锂价格的持续走高,开发新型离子电池迫在眉睫。与锂原料相反,钠资源在地球上十分丰富,分布在世界各地,具有成本效益。目前新能源材料领域钠离子电池的开发越来越受到企业和研究机构的关注,正极材料的开发对于布局下一代电池材料市场具有重要意义。目前开发的钠电正极材料中,锰基层状氧化物具有最高放电电压和最低的生产成本,具有很大的竞争优势,然而此类材料的衰减较为严重,亟待研究出具有一定比容量,循环可以超过200圈的锰基正极材料产品,可以迅速占领市场。基于我司在电池材料产品开发的基础,目前原料渠道畅通,现有设备可以迅速转型钠电正极材料的生产,因此需要开发或引入相关创新技术,打造出能够面向市场、高竞争力的钠电正极材料产品。 具体技术指标如下: 1、开发出具有较高市场竞争力的低成本锰基层状正极氧化物材料,弥补国内在此类材料容量低,衰减快的短板,能够在目前全国钠电正极材料开发趋势下占领部分市场。 2、协助企业开发出高压高能量密度锰基钠电正极新产品类型,降低制造成本,帮助企业打造具有核心竞争力的钠电正极产品,扩展企业主营范围,预计为企业增加年销售收入800万元。 3、具体技术指标要求1C放电容量达到130 mAh/g,循环200圈容量保持率高于80%,首次库伦效率高于85%。
需求详情
1. 1、技术需求描述。化学储能作为国家“碳中和”重要组成而备受关注,其中锂离子电池以其轻便和高能量密度等优点,在汽车、3C和储能并网等领域占据了一定的应用市场。然而,由于锂资源的匮乏和锂价格的持续走高,开发新型离子电池迫在眉睫。与锂原料相反,钠资源在地球上十分丰富,分布在世界各地,具有成本效益。目前新能源材料领域钠离子电池的开发越来越受到企业和研究机构的关注,正极材料的开发对于布局下一代电池材料市场具有重要意义。目前开发的钠电正极材料中,锰基层状氧化物具有最高放电电压和最低的生产成本,具有很大的竞争优势,然而此类材料的衰减较为严重,亟待研究出具有一定比容量,循环可以超过200圈的锰基正极材料产品,可以迅速占领市场。基于我司在电池材料产品开发的基础,目前原料渠道畅通,现有设备可以迅速转型钠电正极材料的生产,因此需要开发或引入相关创新技术,打造出能够面向市场、高竞争力的钠电正极材料产品。具体技术指标如下:(1)开发出具有较高市场竞争力的低成本锰基层状正极氧化物材料,弥补国内在此类材料容量低,衰减快的短板,能够在目前全国钠电正极材料开发趋势下占领部分市场。(2)协助企业开发出高压高能量密度锰基钠电正极新产品类型,降低制造成本,帮助企业打造具有核心竞争力的钠电正极产品,扩展企业主营范围,预计为企业增加年销售收入800万元。(3)具体技术指标要求1C放电容量达到130 mAh/g,循环200圈容量保持率高于80%,首次库伦效率高于85%。2.行业代表性。以钠代替锂作为充电载体的钠离子电池的发展,在克服锂离子电池的经济障碍方面显示出了巨大的前景,因此引起了广泛的关注。但钠离子电池的应用目前仍然面临着巨大的挑战,特别是先进正极材料的开发。众所周知,钠离子锰基层状氧化物具有高的能量密度被认为是潜在的正极材料之一,但存在的挑战是严重的容量衰减和结构不稳定性。目前商用化正极材料的开发国内主要有中科院中科海纳、上海交通大学、宁德时代以及温州大学等单位。我省作为新能源发展的大省,拥有安徽安凯、江淮、合肥长安、芜湖奇瑞、安徽华菱等新能源汽车产业基地,国轩高科、蜂巢能源、孚能科技等动力电池企业,对于新能源开发需求较大,目前部分电池企业已经关注钠电市场,开始投入钠离子电池的开发。特别是2021年12月,三峡资本与安徽省阜阳市人民政府、背景中科海纳科技有限公司就全球首条钠离子电池规模化量产线落户安徽省阜阳市事宜达成合作意向并签订协议,这一事件大大加速我省钠离子电池产业的布局和发展。但是目前国内较好的正负极材料供应商在省内较少,未来几年我省钠离子电池的电极材料将会迎来较大的供应缺口,在我省发展钠离子电池电极材料将会有巨大的市场前景和重要意义。3.需求合理性。安徽科达新材料有限公司在锂离子电池行业耕耘多年,在国内处于领先地位,目前对碳材料具有非常成熟的技术,主要客户为省内外动力电池企业,面对客户的产业转型,我司亟需对钠离子电池电极材料进行相关技术储备。基于我司在电池材料产品开发的基础,目前电极材料开发原料渠道畅通,现有设备可以迅速转型钠电正极材料的生产,因此需要开发或引入相关创新技术,打造出能够面向市场、高竞争力的钠电正极材料产品。对于钠离子电池电极材料中,负极的硬碳材料可由我司自主开发,而开发钠离子电池正极材料可以稳定供货现有客户,拓展我司产品种类和规模。4.技术需求创新性。目前,国内主要企业的钠离子电池正极材料的商用开发水平约为1C放电比容量100 mAh/g,开发出更高容量的正极材料将会有较强的市场竞争力,可以领先于现有的行业。目前对于高容量锰基正极材料的瓶颈在于亟需解决钠离子离子半径较大导致的充放电过程中严重的晶格畸变,从而导致晶体结构的严重衰败,容量急速衰减问题。通过此技术开发可以提升我省钠离子正极材料的市场竞争优势,弥补省内未来几年钠离子电池电极材料供能不足的缺口。5.技术需求投入。企业计划投入资金60万元,主要用于技术开发的材料费、测试表征费以及劳务绩效费用。同时企业拥有安徽省高性能新能源电池负极材料工程研究中心,拥有材料分析及电芯制造分析研究平台、各类电极材料的实验室及中试研发线,研发测试设备原值超过3500万,企业平台可以为技术开发提供全电池制备、测试和表征服务,共同开发高容量钠离子电池锰基正极材料。
技术参数
具体技术指标要求1C放电容量达到130 mAh/g,循环200圈容量保持率高于80%,首次库伦效率高于85%
项目预期
1、开发出具有较高市场竞争力的低成本锰基层状正极氧化物材料,弥补国内在此类材料容量低,衰减快的短板,能够在目前全国钠电正极材料开发趋势下占领部分市场。2、协助企业开发出高压高能量密度锰基钠电正极新产品类型,降低制造成本,帮助企业打造具有核心竞争力的钠电正极产品,扩展企业主营范围,预计为企业增加年销售收入800万元。3、具体技术指标要求1C放电容量达到130 mAh/g,循环200圈容量保持率高于80%,首次库伦效率高于85%。
已过期:截止至2022-08-05
金额:40万元-60万元