
随着新能源汽车销量的增长,用户对动力电池的成本、续航时间等提出了更高要求。紧扣市场需求,深化产学研合作,贵州大学联合中伟新材料、北京科技大学等自主创新研发了“高性能磷酸铁锂正极材料制备与回收关键技术”。该项目也被授予了2023年度贵州省科学技术进步奖一等奖。
生产电池级的储能产品需要电池级的原材料,而“高性能磷酸铁锂正极材料制备与回收关键技术”打破了这一要求限制。
贵州大学化学与化工学院副院长、教授肖仁贵介绍,新技术的研发拓展了原材料的适用性,使用肥料级、工业级的原材料可以生产电子级的产品,比如磷的原料成本从过去的8000元一吨下降到现在的5000元一吨。
贵州大学化学与化工学院副院长、教授肖仁贵
应用该技术,目前,中伟新材料股份有限公司计划在开阳再建一条示范生产线。
中伟新材料股份有限公司总裁办项目高级经理伍仲介绍,实际上的应用效果还是很好的,生产成本大概下降了10%到15%,应用到电池以后,续航性能带来了20%左右的提升,下一步计划运用这个技术应用到新建的这条产线上,年产能可以达到20万吨左右。
中伟新材料股份有限公司总裁办项目高级经理伍仲
导电性是影响磷酸铁锂正极材料电化学性能的一个重要指标。传统工艺中,依靠磷酸铁锂表面覆碳解决导电性能的问题,手段比较单一,提升效果有限。项目团队采用自主创新的二价铁盐前置覆碳和多元掺杂等技术集成,解决导电性低的问题,且有效提升电池容量。
肖仁贵表示,磷酸铁锂材料现在在新能源汽车的用量方面大概50%以上,通过改变它的微观形貌结构来提升它的电化学性能,其中导电性能会提升一倍以上,在快充的情况下降低三分之一的充电时间。
与此同时,该项目技术自主创新的退役电池和电池生产废料分类处置技术,还大幅提高了电池分类回收再利用效率,实现了生产与回收的闭路循环。目前,该项目获得国家发明专利 11 项;实用新型专利2项。制定国家标准1项,企业标准 5 项;新技术的实施,带来了更广阔的市场前景。
贵州大学化学与化工学院、副教授柯翔介绍,目前已建成年产20万吨高性能磷酸铁生产线,年产10万吨磷酸铁锂生产线,年产9万吨废旧电池回收生产线,整个项目所有产线近三年内新增产值超130亿元,利税超13亿元,取得了重大的经济效益和社会效益。
贵州大学化学与化工学院、副教授柯翔
肖仁贵表示,做研发的最终目的还是应用,必须要了解市场的发展和需求,不能够自己关门做研究,每研究出一种材料或者是一种产品,它能够对人类社会的某一个方面有推动,也是有幸福感的。