中科院寧波材料所劉兆平團(tuán)隊(duì)的研究人員通過(guò)大量研究,在錳酸鋰形貌控制技術(shù)上取得了重要進(jìn)展,成功研發(fā)出類(lèi)球形單晶大顆粒錳酸鋰材料,其(111)晶面和相鄰等價(jià)晶面通過(guò)無(wú)明確棱的曲面相連接(如圖1)。因?yàn)殄i的溶解一般發(fā)生在(111)面,我們開(kāi)發(fā)的類(lèi)球形單晶錳酸鋰相對(duì)于現(xiàn)在市場(chǎng)上流通的正八面體單晶錳酸鋰,(111)面大大減少,降低了錳的溶解,從而大幅度提高其高溫循環(huán)性能。而且這種類(lèi)球形的錳酸鋰具有更大的壓實(shí)密度。類(lèi)球形錳酸鋰材料的比表面積僅為0.2m2/g,是常規(guī)錳酸鋰材料的1/5,其高溫循環(huán)性能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平(如圖2所示)。此外,該錳酸鋰材料的制備技術(shù)路線簡(jiǎn)單可控,成本低廉,因而產(chǎn)業(yè)化前景很好。目前,該團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行高溫型錳酸鋰百公斤級(jí)中試實(shí)驗(yàn)。
相關(guān)研究結(jié)果已經(jīng)申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN201110253754.4)和PCT專(zhuān)利(PCT/CN2011/074493),其他相關(guān)研究結(jié)果亦正在申請(qǐng)專(zhuān)利,最終將形成技術(shù)專(zhuān)利群對(duì)該創(chuàng)新研究成果予以保護(hù)。
圖1.錳酸鋰正極材料形貌控制技術(shù)的發(fā)展
圖2.錳酸鋰正極材料的高溫循環(huán)曲線