2012中国锂电正极材料研讨会
第三届中国锂电池正负极材料研讨会将于2014年3月6日深圳v3
复合硫正极材料技术进展第三届中国锂电池正负极材料研讨会2014年3月6日深圳清华大学核能与新能源技术研究院新型能源与材料化学研究室何向明清华大学核研院锂离子电池实验室张家港中试研发基地•张家港人民政府共建华东锂电技术研究院Crystal Tuning for High Performance Electrodeacb c LiFePO4:AC:PVDF=8:1:1 1.2 M LiPF6/EC:DMC:DEC (1:1:1 v/v)LiFePO4:AC:PVDF=8:1:11.2 M LiPF6/EC:DMC:DEC (1:1:1 v/v)LiFePO4Normal resultOur resultSimilar processSame starting materials江苏华东锂电技术研究院动力电池的未来方向之一汽车用途今后将迅速扩大，因此电池开发也开始发生巨变。
对于高容量化，锂硫电池的开发在加速。
锂硫电池OUTLINEOverviewSulfur:☐Theoretical capacity: 1672 mAh/g☐Theoretical energy dentsity: 350-450 Wh/kg ☐Metal freeHowever：Poor electric conductivity: → → low practical capacity→ → poor rate capability Soluble polysulfides: → → poor cycleabilityOverviewcompositing with conductive matrixOrganic sulfidesChemicalPhysicalCombiningEx -situ compositing S /C composite In -situ compositing Sulfurized PANS/Carbon composites1 M LiPF6 /TEGDMEConfined elemental sulfur in nano-pores:✓restrain dissolution of polysulfides✓Accommondate volume change✓Keep electric contact of sulfur particlesKey point:☐Structure design☐C-matrix☐Special electrolyte10020030040050050100150200250300350C ostE n e r g y (k c a l /k W h )E nergy consum pt i onO xi deS ul f uri zed P A NC o s t (R M B Y /k W h )O xi deS ul f uri zed P A N1/251/20Sulferized PAN (SPAN)1.Sulfur composite2.SPAN3.SPAN-CompositePolyacrylonitrile (PAN)Structure and mechanism are not clear?☐Abundant in source ☐Economic raw material ☐Energy-saving productionpoly (pyridinopyridine )Pyrolytic PAN matrix + nano sulfur1. Nano -composite1.Wang JL et al. Adv. Funct. Mater. 2003,13, 487;2.Wang JL et al. Adv. Mater. 2002, 14, 963;3.Wang JL et al. J. Power Sources , 2004,138,271.1.Yu XG et al . J . Electroanal . Chem . 2004, 573, 121.2.Yu XG et al . J . Power Sources 2005, 146, 335.2. Sulfurized Polymer (SPAN )Conductive chain + grafted sulfurFanous J et al . Chem. Mater. 2011, 23, 5024.3. SPAN -- nanocompositeS x side chains change into nano -sulfur during 1st dischargeSulferized PAN4. Nano -composite + Conductive polymerreaction Chemically bonded SPAN / sulfur PAN / air Identification of chemically bonded sulfurn☐High over-potential☐~ 800 mAh/g by total, 1900 mAh/g by sulfur (S%=42 wt%)☐Conductive matrix contribute tolithium storage☐Lithium storage mechanism - beyond sulfur composite☐Overpotential at first lithiation .☐Discharge potential is 1.9, not2.2VHalf cell , 1M LiPF 6/EC +DEC +EMCPhenomenon in 1st discharge☐High coulombic efficiency incarbonate -based electrolyterange A-B B-C C-D D-E E-F F-G process discharge charge discharge charge discharge charge capacity/mAh1.000.151.000.162.903.37Capacities in A ～G range during charge /discharge1230.00.51.01.52.02.53.03.5C a p a c i t y / m A hC ycl ei nt ercal at i onext ract i on☐Inserted lithium can only be extracted at the end of thedischarge . ☐Lithium storage of SPAN does not comply with that of elemental sulfur .Nyquist plot and the fitting results using the equivalent circuitpoint A B C D E F G (Ω cm-2)21.7420.9219.7626.6720.8116.0921.96 Re(Ω cm-2)176661.3981.8651.9671.9960.16168.4 RctR(Ω cm-2)286.432.96118.620.7474.859.54* sfA typical doping/undoping process of conducting polymer. Doping enhances theconductivity.Different electrolyte compatibility☐Sulfur/Carbon composite present poor capacity and cycleability in 1M LiPF6 / EC+DEC electrolyte☐SPAN present 700mAh/g capacity and good cycleability in LiPF6/EC+DECReversible volume change☐Overpotential in the 1st discharge islarger than those in following cycles.☐Cycleability is very good.☐Reversible volume change duringcharge/dischage☐ A typical doping/undoping process ofconducting polymer.☐The capacity exceeds theoretical capacity by sulfur, pyrolytic PAN, which is also described as poly(pyridinopyridine) (PPyPy), is not only a conductive matrix, but also contributes to lithium storage.☐The discharging /charging capacity is 1502mAh g -1 / 1271mAh g -1 .☐Stable cycling capacity is 1000 mAh g -1 between 0.1-3.0V .☐Pre -cycling between 1-3V is necessary for enhanced capacity between 0.1-3.0V and 0-3.0V .Ultra high capacity1st lithiationlithiationdelithiationSPANLix(PPyPy)Li 2SPPyPy SMechanism☐Chemically bonded sulfur is extracted by the first lithiation, that is, SPAN transforms into Lix(PPyPy) matrix and nano-Li 2S at the end of 1st discharge.☐In the following cycling, reversible lithium storage is shared by nano-sulfur and PPyPy matrix.☐electrochemically induced phase separation of SPAN results in a subtle matrixBattery engineeringStrategy for lithium source: –Lithium metal / SPAN–Prelithiated graphite / SPAN–Graphite / Prelithiated SPAN1.JS Zhao, L Wang, etal., ECS Meet. Abstr. - Electrochem. Soc. 2010, 1003, 4332.WL Li, etal., ECS Meet. Abstr. - Electrochem. Soc. 2008, 802, 11813.XM He, JG Ren, L Wang, etal., ECS Trans., 2007, 2(8), 47Prototype batterylithium foil / SPAN1M LiPF6/EC+DEC+EMCSize– 0.4x40x26 mm3overcharge0.2CEnergy density (in 2006)246 Wh/kg, 401 Wh/LXM He, JG Ren, L Wang, et al., IONICS, 2009, 15(4), 477Self discharge☐Anode: lithium foil☐Cathode: SPAN☐Electrolyte: 1 M LiPF6in EC/DEC(1:1)☐Self discharge rate: 0.8% for 30 daysPrototype batteryXM He, JG Ren, L Wang, et al., ECS Trans., 2007, 2(8), 47☐Prelithiated graphite / SPAN ☐1M LiPF 6/EC+DEC+EMC☐350 mAhΔ=0.2VV =0.2Va : graphite /SPANb : Li /SPAN batteryc : Li /graphitebattery0500100015002000250030000.00.51.01.52.02.53.0V o l t a g e / V v s . L i +/L iC apaci t y / m A hLithium metal / SPANGraphite / Prelithiated SPANGraphite / SPAN works!●Lithiated SPAN /graphite●Size: 100*65*4 mm●Capacity: 2 AhConclusion☐SPAN is probably a sulfur-contained conductive polymer.☐SPAN presents a reversible capacity of 800 mAh/g with low self-discharge, ultra-low cost and low energy consumption during preparation, is a promising candidate cathode material.☐Graphite/SPAN cell is a potential candidate chemistry for a next generation lithium ion battery. ☐10Ah cell assembly line will be finished in June of 2014.卓刀摆等税洗功刻B: in-situ prepared nano-TiO 2-PMMAA ：Nano-TiO 2-PMMANaocomposites disperse in DMF单分散纳米粉体的原位制备Fig. 1 High-dispersed nano-TiO 2-PMMA: (a) High resolution transmission electron microscopy (HRTEM) image, (b) The particle size distribution of crystalline nano- TiO 2, with an average size of 5.28 nm, (c) Energy dispersive spectrometer ( EDS) image.高分散的结晶型TiO2-PMMA 纳米复合体，平均粒径为5.28纳米。
锂离子电池正极材料的发展现状和研究进展
作者简介:蒋 兵(1981-),男,助理工程师,主要从事有色金属材料的检验和测试工作。
锂离子电池正极材料的发展现状和研究进展蒋 兵(湖南有色金属研究院,湖南长沙 410015)摘 要:介绍了锂离子电池正极材料钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钒的氧化物以及导电高聚合物正极材料的发展现状和研究进展。
LiCoO 2在今后正极材料发展中仍然有发展潜力,通过微掺杂和包覆都可使钴酸锂的综合性能得到提高,循环性能大大改善。
环保、高能的三元材料和磷酸铁锂为代表的新型正极材料必将成为下一代动力电池材料的首选。
关键词:锂离子电池;正极材料;磷酸铁锂;三元材料中图分类号:T G146126 文献标识码:A 文章编号:1003-5540(2011)01-0039-04自日本Sony 公司于1990年首先推出以碳为负极的锂离子二次电池产品后,因具有工作电压高、容量大、自放电小、循环性能好、使用寿命长、重量轻、体积小等突出优点,目前,其应用已渗透到包括移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。
另外,国内外也在竞相开发电动汽车、航天和储能等方面所需的大容量锂离子电池。
对锂离子电池而言,其主要构成材料包括电解液、隔膜、正负极材料等。
一般来说,在锂离子电池产品组成部分中,正极材料占据着最重要的地位,正极材料的好坏,直接决定了最终锂离子电池产品的性能指标。
本文将对锂离子电池正极材料的发展现状和研究进展进行综述和探讨。
1 正极材料的选择正极材料在性质上一般应满足以下条件:(1)在要求的充放电电位范围,与电解质溶液具有相容性;(2)温和的电极过程动力学;(3)高度可逆性;(4)在全锂化状态下稳定性好。
其结构具有以下特点:(1)层状或隧道结构,以利于锂离子的脱嵌,且在锂离子脱嵌时无结构上的变化,以保证电极具有良好的可逆性能;(2)锂离子在其中的嵌入和脱出量大,电极有较高的容量,并且在锂离子脱嵌时,电极反应的自由能变化不大,以保证电池充放电电压平稳;(3)锂离子在其中应有较大的扩散系数,以使电池有良好的快速充放电性能。
后锂离子电池
【后锂电池】(序)：钠电池及有机电池开发火热【日经BP社报道】“第53届电池研讨会”于2012年11月14～16日成功举办。
2300多名电池研发人员齐聚福冈会场，以提高锂离子充电电池容量为目标的新一代正负极材料相关的演讲接连不断；钠离子充电电池、全固体电池及有机充电电池等“后锂离子充电电池”相关的发表也盛况空前，甚至出现了站着听讲的情况。
大型电池的市场需求日益高涨。
对此起推动作用的包括今后有望普及的纯电动汽车，以及2011年3月11日发生东日本大地震后备受关注的定置用蓄电系统中使用的大型充电电池。
此前的研发主角一直是用于便携终端的充电电池。
但是，由于每台产品所需要的电池容量和性能大大超出便携用途，所以用于汽车及定置用途的大型电池逐渐成为研究的主要对象。
汽车和定置用途等使用的大型电池除了便携终端用电池所要求的高容量化之外，对长寿命化和高安全性也有很高的要求（图1）。
比如寿命，便携终端用锂离子充电电池只要能在产品约为2年的换购周期内维持性能即可。
而大型电池则必须保证10年或20年的更长期间。
图1：面向汽车用途和定置市场发生变化的电池开发汽车用途和定置市场今后将迅速扩大，因此电池开发也开始发生巨变。
不仅是高容量化，从安全性和寿命的角度出发，全固体电池开始受到关注。
此外，由于资源问题，钠离子电池的开发加速。
据调查公司富士经济的调查结果，虽然纯电动汽车（EV）目前的市场规模为每年几万辆，但“2020年以后会逐渐扩大，到2030年全球的EV将达到1374万辆”。
预计定置用途的用量也将随着可再生能源的普及而成倍增长。
充电电池市场激增的负面影响是可能出现资源短缺问题。
尤其是稀有金属锂（Li），业内一致认为“总有一天锂也会出现供应短缺的问题”（某电池相关人士）。
另外，越来越多的研究人员开始开发不使用钴（Co）和镍（Ni）等高价材料的充电电池，这些材料目前多被用于作为锂离子充电电池的正极材料。
2012年11月14～16日举办的日本最大规模的电池学会——“第53届电池研讨会”上就鲜明地显示出了这种立足于未来的研发趋势。
2012年锂电池行业分析报告
2012年锂电池行业分析报告目录一、锂电池：电池行业的黑马 (4)1、锂电池简介 (4)2、锂电池构造 (5)（1）正极材料 (6)（2）电解液 (9)（3）隔膜及负极材料 (10)3、锂电池需求 (10)（1）消费电子 (12)（2）电动自行车引领动力锂电市场 (13)（3）电动汽车即将成为最大增量 (14)二、碳酸锂：锂电池行业的关键原料 (16)1、锂产品产业链 (16)2、碳酸锂的供给 (17)（1）全球锂资源概况 (17)（2）我国锂资源概况 (18)（3）碳酸锂市场供给概况 (20)3、锂价—中长期是上行趋势：碳酸锂供不应求 (22)三、我国提锂技术分析 (24)1、矿石提锂和卤水提锂为主要技术类型 (24)（1）矿石提锂 (24)（2）卤水提锂 (24)（3）两者比较 (25)2、我国提锂技术现状 (26)（1）国内主要提锂公司技术工艺 (26)（2）碳酸锂生产技术成本分析——以天齐锂业和赣锋锂业为例 (28)①天齐锂业：矿石提锂 (28)②赣锋锂业：卤水提锂 (29)三、相关上市公司分析 (30)1、赣锋锂业：深加工品种多元化发展，着力进军锂电池产业链 (30)2、天齐锂业：全产业链扩张，业绩增速加快 (32)3、西藏矿业：资源禀赋国内独步，产能释放打开增长空间 (33)一、锂电池：电池行业的黑马1、锂电池简介锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，所以锂电池生产要在特殊的环境条件下进行。
但是由于锂电池的很多优点，锂电池被广泛的应用在电子仪表、数码和家电产品上。
随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。
锂电池随之进入了大规模的实用阶段。
最早得以应用的是锂亚原电池，用于心脏起搏器中。
由于锂亚电池的自放电率极低，放电电压十分平缓。
使得起搏器植入人体长期使用成为可能。
锂离子电池正极材料专著
锂离子电池正极材料专著1. 引言1.1 背景介绍正极材料作为锂离子电池中最重要的组成部分之一，直接影响了电池的能量密度、循环寿命、安全性等关键性能。
研究和开发高性能的锂离子电池正极材料对于提高电池性能、推动新能源技术的发展至关重要。
目前，锂离子电池正极材料的研究主要集中在提高材料的比容量、循环稳定性、安全性和成本效益等方面。
各种新型正极材料如钴基、锰基、铁基、镍基、钛基材料等相继被开发出来，以满足不同应用领域的需求。
本专著将全面系统地介绍锂离子电池正极材料的研究进展、性能参数、分类以及未来发展趋势，旨在为相关领域的研究人员提供参考和启发，推动锂离子电池正极材料的科研和产业发展。
1.2 研究意义锂离子电池正极材料是锂离子电池中的关键组成部分，其性能直接影响着电池的性能和稳定性。
研究正极材料的意义在于能够提高锂离子电池的能量密度、循环性能和安全性，从而推动电池技术的发展。
随着电动汽车、储能设备和便携电子产品的不断普及，对于高性能锂离子电池的需求也日益增加，正极材料的研究意义愈发重要。
通过对不同结构和性能的正极材料进行深入研究，可以不仅提高锂离子电池的容量和充放电速率，还可以延长电池的使用寿命，减少资源浪费和环境污染。
正极材料的研究不仅可以促进电池技术的进步，还有利于推动清洁能源的发展，减缓能源资源的消耗和环境压力，具有重要的社会和环境意义。
1.3 研究方法研究方法是指研究者用来解决问题、验证假设以及获取数据的具体方法和步骤。
在研究锂离子电池正极材料的过程中，研究方法至关重要。
研究者需要进行文献调研，了解当前关于锂离子电池正极材料的研究进展和成果。
这可以帮助确定研究的方向和重点，同时避免重复前人的工作。
研究者需要设计实验方案，并选择适当的实验方法和仪器设备。
在研究锂离子电池正极材料时，通常会涉及到材料的合成、结构表征、性能测试等多个方面的内容。
接着，研究者需要进行实验操作并收集数据。
在实验过程中，需要严格按照实验方案进行操作，确保实验结果的可靠性和准确性。
锂电池行业正极材料分析报告2012
2012年锂电池行业正极材料分析报告2012年8月目录一、正极材料：锂电池最亟待攻克的关键 (4)1、目前广泛产业化应用的四大正极材料 (4)2、三元材料将赶超钴酸锂，磷酸铁锂整合本土优势浴火重生 (4)3、国内正极材料利润空间少，产能过剩，亟待寻求利润增长点 (5)4、金属锂矿作为战略资源备受关注 (7)二、钴酸锂（LiCoO2） (8)1、钴酸锂的研究背景 (8)2、钴酸锂的发展前景不乐观，其市场份额正逐步被吞噬 (9)3、国内外钴酸锂应用的市场状况 (9)三、锰酸锂（LiMn2O4） (10)1、锰酸锂的研究背景 (10)2、锰酸锂与磷酸铁锂作为动力电池孰强孰弱 (13)3、高电压的镍锰酸锂正极材料正备受追捧 (14)4、国内外锰酸锂应用的市场状况 (14)四、三元材料（NMC、NCA） (15)1、三元材料的研究背景 (15)2、三元材料有取代钴酸锂之势 (16)3、后起之秀三元材料引起国外化工巨鳄兴趣 (17)五、磷酸亚铁锂（LiFePO4） (18)1、磷酸亚铁锂专利分析 (19)（1）国际上关于磷酸铁锂专利纠纷 (19)（2）国内关于的磷酸铁锂专利纠纷 (22)（3）磷酸铁锂专利纠纷后国内企业的出路 (23)2、磷酸亚铁锂的研究背景 (23)3、阻碍磷酸铁锂动力性电池产业化发展的几大问题 (26)4、我国磷酸铁锂产业发展状况 (28)5、新一代聚阴离子高电压正极材料正引起广泛关注 (30)六、国内正极材料的出路 (32)一、正极材料：锂电池最亟待攻克的关键从目前来看，一直阻碍当前锂电池产业化应用发展的问题所在就是眼下锂电池上游相关生产企业要解决的战略核心问题-正极材料，其在锂离子电池生产制造成本中的比重最高，接近成本一半。
电动汽车要求电池比能量高，如果电池的性能达不到要求，就会使当前的燃油汽车向电动车迈进的革新之路止步不前。
1、目前广泛产业化应用的四大正极材料2、三元材料将赶超钴酸锂，磷酸铁锂整合本土优势浴火重生跟据最新数据统计，2011 年全球锂电池正极材料产销量约为63，000 吨，较2009 年增长54%，年复合增长率达到25%。
锂离子电池三元高镍正极材料的改性及电化学性能研究
锂离子电池三元高镍正极材料的改性及电化学性能研究摘要：为了提高锂离子电池的性能，本研究采用了化学共沉淀法制备了三元高镍正极材料。
随后，对其进行了改性处理，包括高温焙烧、表面修饰和掺杂等方法，并研究了不同改性方法对其电化学性能的影响。
结果表明，采用掺杂方法改性的三元高镍正极材料具有更好的电化学性能，其中最佳掺杂剂为钴和铁，能够显著提高其比容量和循环寿命。
关键词：锂离子电池；三元高镍正极材料；改性；电化学性能引言锂离子电池是目前最广泛应用的一种可充电电池，具有高能量密度、长循环寿命等优点。
其中正极材料是决定电池性能的关键因素之一，而三元高镍正极材料由于具有高的比容量和低的成本，在近年来受到了广泛的研究。
然而，其电化学性能仍存在一些缺陷，如循环寿命短、容量衰减等问题。
因此，如何改善其性能成为了当前研究的重要方向之一。
方法本研究采用化学共沉淀法制备了三元高镍正极材料，其中镍、钴、锰的质量比为5:3:2。
随后，对其进行了高温焙烧、表面修饰和掺杂等方法进行改性处理。
结果与讨论通过扫描电镜和透射电镜等实验手段对样品进行了形貌和结构表征，发现掺杂元素的引入能够显著改变材料的颗粒形貌和晶体结构。
同时，改性后的三元高镍正极材料具有更优异的电化学性能，在充放电容量、循环寿命等方面均有明显提高。
其中，采用掺杂方法改性的样品具有最佳的性能表现，钴和铁掺杂元素的引入能够显著提高其比容量和循环寿命，且其性能稳定性较高。
结论本研究通过对三元高镍正极材料进行改性处理，发现掺杂方法能够显著提高其电化学性能，其中最佳掺杂元素为钴和铁。
该研究为提高锂离子电池性能提供了新思路和方法。
离子电池是目前最常用的可充电电池之一，在诸多领域得到广泛应用，比如移动通信、电动汽车、储能系统等。
其中，三元高镍正极材料由于其高比容量、低成本等优点而备受研究者们的关注，然而其电化学性能仍存在不足之处，主要体现在循环寿命短、容量衰减等方面。
因此，如何提高该材料的性能成为当前研究的热点问题之一。
国内外锂电正极材料行业现状
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
国内外锂电正极材料行业现状
近年来，我国新能源汽车产销量的双丰收带动了整个上下游产业链快速发展，特别是对动力电池的需求量不断攀升。
新能源汽车对于动力锂电池提出了更高的要求，能量密度、成本、安全性、热稳定性、循环寿命是动力锂电池的
5 个关键性能指标。
正极材料作为动力锂电池的核心，占新能源整车制造成本
大约30~40%。
一、动力锂电池正极材料的技术现状
目前已大规模市场化应用的主要包括磷酸铁锂(LFP)、锰酸锂(LMO)和三元材料[镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)]三种类型。
其中，磷酸铁锂和锰酸锂材料在基础研究方面已没有太大技术突破空间，其能量密度和主要技术指标已接近应用极限。
从技术进步的角度看，三元材料由于具有高能量密度、较长循环寿命、较高可靠性等优点，逐渐成为动力锂电正极材料的主流。
二、动力锂电池正极材料的市场应用情况
全球动力锂电池正极材料市场应用情况
我国动力锂电池正极材料市场应用情况
国内主流电动车型动力锂电池正极材料的使用情况
三、锂电池正极材料产业发展分析
全球锂电池正极材料市场规模
2016 年全球锂电池出货量达到118GWh，其中动力锂电池的出货量由2011 年的1.08GWh 上升至2016 年的40.52GWh，市场占比由2.32%上升至
34.30%。
2017 年，全球锂离子电池的出货量达到143.5Gwh，其中汽车动力锂电池(EV LIB)的出货量达到58.1Gwh，储能锂电池(ESS LIB)出货量达到11.0Gwh，其他传统领域锂电池(Small LIB)出货量达到74.4Gwh。
浅析锂电池正极材料脉冲除尘器漏粉的原因与对策
143中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2020.07 （下）锂电池正极材料钴酸锂生产工序由混合、一次合成、一次气流粉碎、二次混合、二次合成、二次机械粉碎、批混、过筛除铁、包装组成。
在生产过程中，不仅对半成品材料品质管控要求严格（包括材料的物料特性、化浅析锂电池正极材料脉冲除尘器漏粉的原因与对策张继丰（天津国安盟固利新材料科技股份有限公司，天津 300301）摘要：本文围绕天津国安盟固利新材料科技股份有限公司，锂电池正极材料钴酸锂气流粉碎生产线脉冲除尘器漏粉痼疾，造成将近数十万元的物料浪费，从设备、工艺方面进行全面分析，找到了故障的原因，并采取相应的措施解决了脉冲除尘器漏粉问题，取得了良好的效果。
关键词：锂电池正极材料生产工艺；脉冲除尘器漏粉痼疾中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）07（下）-0143-03学特性、材料杂质要求等），而且生产过程中，各个环节跑冒地漏造成材料的浪费也不能忽视。
一方面，泄漏的材料某些元素具有环境毒性,会引发严重的环境风险；另一方面，锂电池正极材料生产中的原料价格较高，材属于现场测控层的范围，系统开发研制就地智能监测终端，包括数据采集单元和超高频局放、高频电流、铁芯接地电流、本体振动、微水及油温、油中气体含量等相关传感器，用于对变压器相关技术参数进行在线监测。
其中，数据采集单元安装在就地的控制箱中，其他传感器分别安装在变压器相应的测量点处。
为信号调理及数据采集单元实物图，其一端接于高频信号传感器，另一端接核心控制处理单元。
（4）变压器的实时状态量化评估法。
研究基于层次分析的实时状态评估法，将其问题层次化，可划分三个层次。
就预警的不同性质，分别为指标层、标准层、目标层。
系统采用分布测量、集中监视的方式组成。
监测控制屏放置在控制室内，监测控制屏内集中安装监测显示单元合监测集中单元，数据采集单元与各传感器分布安装在变压器附近。
锂离子电池正极材料研究进展
锂离子电池正极材料研究进展摘要：针对锂离子电池而言，在很大程度上其能否是实现持续提高性能，主要受限于正极材料。
对此，本文将简要分析正极材料的有关研究进展。
关键词：研究进展；正极材料；锂电池引言：锂离子电池以往所采用正极材料，当前在此方面的研究愈发成熟，可依然有一些瓶颈问题无法克服。
面对这样的情况，进行廉价、新型正极材料的研发，已经成为一大热点研究课题。
一、研究进展分析（一）镍钴铝酸锂三元材料，其所呈现的晶体结构和类似，从属于型空间点群。
类似于，用于锂电池的正极材料，在一定程度上电化学性直接和所含过渡金属相关，当中含量较高的为材料到来更高容量；主要发挥促进材料结构稳定的作用，同时还能有效避免阳离子混排；虽然没有电化学活性，可是依然在材料结构稳定方面起到重要作用。
材料即使循环性能优良，而且当前已经成功运用于到电动汽车产业，目前依旧有一些技术问题需要处理，比如纯相结构获得难度大、较低的充电效率、不理想的高温性能等。
材料常见的改性方法体现出在物理性能、电化学性能上。
前者基本原理为将现有生产工艺优化，例如搅拌的速度及方式、原材料浓度以及烧结时间等；后者基本原理针对材料实施表面改性、离子掺杂等方法，促进其电子、离子原有的导电能力与传输能力提高，由此使得电化学性能增强。
例如以固相反应进行材料制备，并且能够在表面均匀裹挟保护膜，通过这样的做法，正极材料避免由于和电解液过度接触而出现副反应，在温度是、时，通过检测得到其放电比容量超过，在1C下经过100次循环能达到超过63%的容量保持率。
也有研究人员通过固相低温烧结在纳米材料中掺入F元素，让其一部分用于氧原子的取替，在一定程度上表面离子降低原本含量，让其在高温、高倍率等条件下的循环性能均显著提高。
1.镍钴锰酸锂2.材料用作正极材料，其可以在实际放电中拥有更稳定的结构，一方面避免效应的发生，另一方面拥有更高的比容量高的同时相比成本更低，但存在的不足是电子较低的电导率以及振实密度等。
国际新型电池前沿技术交流会2012
44杨金丽等：银含量对随机振动条件下无铅焊点可靠性的影响V ol.31No.9 Sep. 2012与IMC层的硬度差异较大，在振动过程中，由于电路板与BGA封装的刚度不同，焊点反复承受拉压应力的交替作用，最终在硬脆的IMC界面处产生裂纹并快速扩展，导致焊点失效。
这应该是SAC305比SAC105和SAC0307抗振性弱的另一个原因。
另外，从图10上可以看出，SAC305的金属间化合物呈颗粒状断续分布，颗粒与颗粒之间有许多小的间隙，一旦裂纹开始萌生后，会沿这些间隙迅速扩展，并有可能沿着间隙向焊料球基体内部扩展，如图10（a）所示，而SAC105和SAC0307的金属间化合物呈连续的片层状，如图10（b）和10（c）所示。
内部基本没有间隙，裂纹萌生以后，沿着IMC 与焊盘的界面处扩展，由于没有相当于小裂纹的间隙存在，使得裂纹的萌生和扩展需要的时间都比SAC305长得多。
这也是低银钎料比高银钎料抗振性好的另一个原因。
3结论（1）随着Ag含量的降低，焊点的抗振动疲劳寿命逐渐提高。
（2）在低银钎料的IMC前端吸附了许多纳米级Ag3Sn粒子，Ag3Sn粒子的形成有利于降低(Cu，Ni)6Sn5IMC颗粒的表面能，抑制界面IMC的生长。
但过高的Ag含量会导致Sn的活度降低，也会降低界面反应速率，使生成的界面IMC厚度减小，另外，Ag3Sn粒子的富集使得IMC层与焊料球基体之间的过渡区硬度增大，减小了它们之间的硬度差异。
（3）Ag含量较低的SAC0307和SAC105金属间化合物呈连续的片层状分布，较为致密，而Ag含量较高的SAC305的金属间化合物呈颗粒状分布，内部有很多细小的间隙，这些间隙很容易成为裂纹源或使裂纹沿这些间隙扩展，导致焊点快速失效。
参考文献：[1] 杜长华, 陈方, 杜云飞. Sn-Cu、Sn-Ag-Cu系无铅钎料的钎焊特性研究[J]. 电子元件与材料, 2004, 23(11): 33-36.[2] EVELOYV G, FUKUD A Y. Are you ready for leadfree electronics? [J].IEEE Trans Compon Packg Technol, 2005, 28(4): 884-894.[3] SUNDELIN J J, NURMI S T, LEPISO T K, et al. Mechanical andmicrostructural properties of SnAgCu solder joints [J]. Mater Sci Eng A, 2006, 420(1/2): 55-62.[4] 尹立孟, 位松, 李望云. 电子封装用低银含量无铅钎料的研究和应用进展 [J]. 焊接技术, 2011, 40(5): 1-5.[5] LIGUORE S, FOLLOWELL D. Vibration fatigue of surface mounttechnology(SMT)solder joints [J]. IEEE Proc Ann Reliab Maintainability Symp, Am, 1995: 18-26.[6] Institute for Clinical and Economic Review Waste. Electronic andelectrical equipment [M]. UK: [s.n.], 2000.[7] JEIDA. Challenges and efforts toward commercialization of lead freesolder road map 2000 for commercialization of lead free solder [M].Japan: Japan Electronic Industry Development Association, 2000.[8] GRIEU M, MAIRE O, MASSIOT G, et al. Sn3.0Ag0.5Cu solder jointslife time estimation for electronic assemblies under random vibration[C]// Electronic System Integration Technology Conference (ESTC2008). London: University of Greenwich, 2008.[9] GRIEU M, MASSIOT G, MAIRE O, et al. Durability modeling of BGAcomponent under random vibration [C]// Proceedings of 9th Int Conf on Thermal, Mechanical and Metaphysics Simulation and Experiments in Micro-Electronics and Micro-Systems. USA: IEEE, 2008.[10] PERKINS A, SITARAMAN S K. Analysis and prediction of vibrationinduced solder joint failure for a ceramic column grid array package [J]. J Electron Packg, 2008, 130(1): 011012, 1-11.[11] CHE F X, PANG J H L. Vibration reliability test and finite elementanalysis for flip chip solder joints [J]. Microelectron Reliab, 2009, 49(7): 754-760.[12] PITARRESI J M, PRIMVERA A A. Comparison of modeling techniquesfor the vibration analysis of pr inted circuit cards [J]. ASME J Electron Packag, 1992, 114(4): 378-383.[13] 白洁. 跌落/冲击过程中电子封装焊锡接点的动力学响应 [D]. 北京:北京工业大学, 2007.[14] 周新. 板级无铅焊点跌落冲击载荷下可靠性分析 [D]. 上海: 上海交通大学, 2007.[15] 李晓延. 金属间化合物对SnAgCu/Cu界面破坏行为的影响 [J]. 机械强度, 2005, 27(5): 666-671.[16] 何大鹏. 合金元素对二元Sn基钎料钎焊界面IMC的影响 [D]. 大连:大连理工大学, 2005.（编辑：陈渝生）国际新型电池前沿技术交流会（CIBF2012）在深圳召开由中国电子学会化学与物理电源技术分会、中国化学与物理电源行业协会主办的国际新型电池前沿技术交流会（CIBF2012）近日在广东省深圳市隆重召开。
锂硫电池正极材料:硫化聚丙烯腈
锂硫电池正极材料:硫化聚丙烯腈作者：赵鹏王莉李建军，等来源：《新材料产业》 2012年第8期文/赵鹏1 王莉1 李建军1 高剑1 姜长印1 万春荣1 何向明1，21.清华大学核能与新能源技术研究院新型能源与材料化学研究室2.汽车安全与节能国家重点实验室在一定温度下，有机聚合物会与硫（S）单质发生脱氢硫化反应，生成导电聚合物——硫复合材料，这类材料以导电高分子为主链，能够提高正极材料的导电性和结构稳定性，而发生氧化还原反应的S-S基团则以化学键连接在主链上，这样一来，大部分S元素在放电时仍在正极材料附近，进而确保了电池的循环稳定性［1］。
这种有机聚合物的种类很多，如聚二乙基硅氧烷［2］、聚苯乙烯［3］、聚（2-甲基-5-乙烯基吡啶）［4］以及聚氯乙烯［5］等。
一、硫化聚丙烯腈材料的制备及分析近年来，一些课题组将聚丙烯腈（P A N）与单质硫在一定条件下反应，生成硫醇基团和多硫键，放电时再与金属锂反应，对锂进行负载，再经过充电重新生成S-S键，循环往复，释放并储存能量。
由于此类复合材料的S原子是嵌入到含电子导电聚合物的母体中，所以能够有效地抑制放电产物在电解液中的溶解，阻止电极在充放电循环中的恶化。
同时，这类复合材料在室温下的电子导电率较高，在很大程度上提高了单质硫的电化学活性，改善了单质硫电极的导电性，因此，以这类复合材料制成的电极可以在室温下以较大电流进行充放电。
由于复合材料与硫间的化学键合力占主导，在充放电过程中，正极体积变化的绝对值和自放电现象也将大大降低，可提高电池正极的循环寿命。
以P A N为前驱体［6］，用单质硫在300℃下脱氢硫化，得到一类新颖的硫化聚丙烯腈（S - P A N）导电性电极材料。
S-PAN材料的充放电电压分别达到了1.3V和1.8V；首次循环比容量达到了850mAh /g，经历50次循环后，比容量仍可达到600m A h / g，表现出了良好的循环稳定性；在充满电的状态下，一个月内几乎观察不到自放电现象。
全固态电池正极材料 研究课题
全固态电池正极材料研究课题一、介绍全固态电池正极材料是当前新能源领域的一个热门研究课题。
随着人们对清洁能源的需求不断增长，全固态电池作为一种新型储能技术，具有高能量密度、安全性好等优势，因此备受关注。
论文将对全固态电池正极材料这一研究课题进行深入分析，并撰写一篇有价值的文章，为您提供全面、深刻的理解。
二、全固态电池正极材料概述全固态电池是指电池中的电解质全部由固态材料构成，与传统液体电解质电池相比，具有更高的安全性和稳定性。
正极材料作为全固态电池的核心组成部分，直接影响着电池的性能。
目前，全固态电池正极材料的研究主要集中在氧化物、硫化物、硒化物和磷化物等材料上。
这些正极材料的选取对全固态电池的电化学性能、循环稳定性和安全性等方面都有着重要影响。
三、全固态电池正极材料研究现状目前，全固态电池正极材料的研究已经取得了一些进展。
针对氧化物正极材料，研究人员通过掺杂、表面包覆等方法，成功提高了其电导率和循环稳定性；硫化物和硒化物正极材料也在储能密度和充放电循环寿命上表现出了一定的优势。
然而，全固态电池正极材料仍然面临着电导率不足、界面反应不稳定等问题，需要进一步深入研究和改进。
四、全固态电池正极材料的未来发展在未来，全固态电池正极材料的研究方向将主要集中在提高材料的电导率、优化界面结构、提升循环稳定性和安全性等方面。
一些新型材料如多元化合物、能量基因材料等也有望应用到全固态电池正极材料研究中。
随着材料科学和储能技术的不断发展，相信全固态电池正极材料必将迎来更好的发展前景。
总结回顾全固态电池正极材料作为新能源领域的一个重要研究课题，具有着广阔的应用前景和发展空间。
论文对全固态电池正极材料的概述、研究现状和未来发展进行了系统的分析。
正如我们所看到的，全固态电池正极材料的研究不仅仅是一项科学技术问题，更是一项能源领域的重大革命。
在未来的发展中，我们期待着这一领域能够取得更多的突破和创新，为清洁能源的发展做出更大的贡献。
三元系锂离子电池正极材料的制备与研究的开题报告
三元系锂离子电池正极材料的制备与研究的开题报告1. 研究背景锂离子电池是一种新型的高性能储能装置，在移动通讯、无人机、电动汽车等领域有广泛应用。
其中，锂离子电池正极材料是影响电池性能的关键因素之一。
目前，市面上常见的锂离子电池正极材料主要包括LiCoO2、LiFePO4、LiMn2O4等。
但是，这些材料也存在着各自的缺点，比如LiCoO2价格昂贵，LiFePO4容量低，LiMn2O4稳定性差等。
因此，研究新型的锂离子电池正极材料具有非常重要的意义。
三元系材料由于其高能量密度、较高的比容量、稳定性好等特点已经成为当前研究的热点之一。
但是，三元系材料的结构复杂，制备工艺较为复杂，因此需要做进一步的研究。
2. 研究内容本课题旨在研究三元系锂离子电池正极材料的制备及其电化学性能，并探究其制备工艺的优化。
具体包括以下几个方面：（1）研究三元系锂离子电池正极材料的基本特性和电化学性能；（2）探究三元系锂离子电池正极材料制备工艺的优化，如反应温度、反应时间、材料比例等；（3）研究三元系锂离子电池正极材料的微观结构和表面形貌；（4）对制备得到的三元系锂离子电池正极材料进行电化学性能测试，如电压、比容量、稳定性等。
3. 研究方法本研究将采取以下几种方法：（1）化学合成法合成三元系锂离子电池正极材料，如Li(NiCoMn)O2等；（2）采用XRD、SEM、TEM等技术研究材料的结构和形貌；（3）采用电化学测试仪进行电化学分析，如电压、比容量、稳定性等测试；（4）优化制备工艺，如反应温度、反应时间、材料比例等。
4. 预期成果通过本研究，可以得到以下成果：（1）研究三元系锂离子电池正极材料的基本特性和电化学性能；（2）确定三元系锂离子电池正极材料的最佳制备工艺；（3）研究三元系锂离子电池正极材料的微观结构和表面形貌；（4）探究三元系锂离子电池正极材料的电化学性能；（5）为锂离子电池正极材料的研究提供一定的参考和借鉴。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
会 议 主 题
z国家产业规划对锂电池和正极材料行业的影响
z中国锂电池发展前景及正极材料需求
z碳酸锂原料供应现状与国际贸易格局
z不同类型正极材料优劣比较与发展潜力z动力锂离子电池正极材料前景展望
z中国正极材料项目投资进展与产能分析z锂电池新型正极材料的技术创新与研究进展
z电池及材料产业化基地建设与规划
z工业参观和考察（上海电动汽车示范点）日 程 安 排
2012年3月27日周二15:00~22:00 会前注册2012年3月28日周三09:00~12:30 演讲报告
12:30~14:00 自助午餐与交流14:00~18:30 演讲报告
18:30~20:00 招待晚宴2012年3月29日周四09:00~16:00工业参观及考察
会 议 背 景
锂离子电池以其优秀的性能已成为二次电池的主流发展方向，在新能源汽车和大规模储能系统具有巨大的增长潜力。
正极材料约占锂电池制造成本的30~40%，是决定锂离子电池安全、性能、成本和寿命的关键材料。
由于便携式电子设备增长带来的对锂电池和正极材料的强劲需求，2011年全球锂电池正极材料产销量约为6.95万吨，而市场规模达到20.2亿美元，主要集中于日本、中国和韩国。
中国政府七大战略性新兴产业和《产业结构调整指导目录（2011年本）》都明确了对动力电池、储能电池和正极材料发展的政策鼓励。
锂电正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、磷酸铁锂等，各具特点，并都已取得广泛应用。
但对于其中哪种更适合作为锂离子动力电池的正极材料，目前业界仍未有定论。
2012中国锂电·正极材料研讨会将于2012年3月28-29日在上海召开。
会议将探讨国家“十二五”产业规划对锂离子电池及正极材料行业的影响，碳酸锂供应现状与展望，钴酸锂、锰酸锂与磷酸铁锂等正极材料的优劣分析，不同正极材料对锂电池安全性、能量密度、循环寿命的影响，新型正极材料的研究进展与应用，锂电池与正极材料的项目投资进展与市场前景分析等。
会议还将安排上海电动汽车示范点的参观考察。
国家“十二五”产业规划对锂电池及正极材料行业的影响
工业和信息化部/科技部
“十二五”期间，我国对新能源和新能源汽车的大力发展，必将带来对储能电池和动力电池的巨大需求，并进而带动电池材料行业的发展。
而“十二五”规划中对新材料科技的推动，将反过来支撑储能和动力电池的技术进步。
中国锂电池发展前景及正极材料需求
中国电池工业协会/亚化咨询
便携式电子设备高速增长带来了对锂电池和正极材料的强劲需求，而新能源汽车和大规模储能系统的发展将进一步提升其增长潜力。
日本IIT公司预测，2012 年，全球对正极材料的需求量约为7.67 万吨，其中钴酸锂3万吨，占比约40%，仍是第一大消费品种。
2009年到2012年，磷酸铁锂和锰酸锂的增速明显高于其它产品，主要得益于其在动力电池中的应用。
不同类型正极材料优劣比较与发展潜力
中信国安盟固利/北大先行/当升科技
主流的锂电正极材料各具特点。
钴酸锂最为成熟，广泛应用于数码产品等小型锂电，但价格昂贵、资源紧缺、安全性差。
锰酸锂安全性较高，成本低且没有专利制约，但比容量较低。
三元材料和磷酸铁锂也是优秀的正极材料，但同样各具优缺点。
未来不同正极材料的发展潜力如何？
电动汽车对动力电池及正极材料的需求分析
北汽福田/万向电动汽车/比亚迪
正极材料很大程度上影响着动力电池的安全性、成本，续航能力，可充放电次数，产品一致性等指标。
纯电动车为主的新能源汽车对正极材料与动力电池的性能提出了严格的要求。
磷酸铁锂正极材料技术进展与应用
美国威能（Valence）/德国南方化学/ A123 Systems
磷酸铁锂正极材料在热稳定性、循环寿命、快速充放电等方面具有优势，但也有导电性差、振实密度较低、低温性能差等缺点。
为了优化磷酸铁锂正极材料的性能，生产企业在原料品质、生产工艺和后期处理方面进行着持续的技术改进，取得了多项进展。
磷酸铁锂正极材料的专利版图与市场边界
台湾立凯电能科技
磷酸铁锂是锂离子动力电池正极材料的后起之秀，但面临着错综复杂的专利纠纷。
目前中国企业对磷酸铁锂正极材料投资踊跃，但未来产品进入市场时，是否会面临知识产权的制约？
中国正极材料项目投资进展与产能分析
中国电子信息产业发展研究院
受利润丰厚与市场前景广阔的驱动，中国企业掀起了投资锂离子电池正极材料生产项目的热潮，其中仅磷酸铁锂生产企业就超过100家。
如果电动汽车的推广进度不如预期，正极材料的产能过剩是否会过剩？
锂电池新型正极材料的技术创新与研究进展
巴斯夫/中科院宁波材料所
科研机构积极开发新型锂电正极材料。
得到美国能源部阿贡国家实验室专利授权，巴斯夫开发了先进的镍钴锰（NCM）正极材料-ENMAT，并计划在美国建设大型正极材料生产基地。
中科院宁波材料所开发了磷酸锰锂正极材料，并推进其工业化应用。
碳酸锂原料供应现状与国际贸易格局
天齐锂业/美国FMC
碳酸锂是锂电正极材料的主要原料，智利SQM、美国FMC和德国Chemetall 三巨头主导着全球70%以上的碳酸锂产能。
中国碳酸锂产量占全球产量的13%，主要来自于矿石提锂和盐湖提锂。
碳酸锂的价格走势对锂电正极材料的成本产生重大影响。
动力电池用正极材料的前景分析
新能源科技有限公司（ATL）/比克电池
锂离子动力电池极具发展潜力。
锰酸锂和磷酸铁锂是使用较多的两种动力电池正极材料。
中国厂商倾向于生产磷酸铁锂动力电池，日本企业较多选择改性锰酸锂，美国则同时支持这两种体系的研发与应用。