(1)成果簡介
在新能源汽車市場持續擴張和低空經濟快速崛起的背景下,固態鋰電池憑借其高能量密度和優異安全性,能有效解決電動汽車續航不足和電動飛機安全風險等核心問題。作為固態電池的關鍵組成部分,正極材料的專業化設計與制造對提升電池性能具有決定性作用。礦冶集團當升科技依據“熔融鋰化-單晶化”模型,通過海綿狀構造前驅體的控制結晶、多元素位點協同摻雜、體-界-表多層級改性等核心技術,原位構筑快離子導體層,解決了超高鎳材料結構穩定性和安全性差、與固態電解質接觸界面阻抗大等難題,開發出具有自主知識產權的固態電池專用雙相復合超高鎳正極材料。該材料具有高比容量、高穩定性、寬溫域和高安全等特點,與固態電解質有良好兼容,在固態電池中放電比容量超過225mAh/g,滿足350~400Wh/kg固態電池使用需求,遠超液態鋰電池180~300Wh/kg現有水平;該材料在固態電池中體積應變較低,多次充放電循環后仍保持結構穩定,滿足-20~+80℃寬溫域電池需求,200%SOC過充電不起火不爆炸,安全性能優異。
(2)主要性能指標及適用條件范圍
1) 0.1C放電比容量(固態電池3.0~4.3V)≥225mAh/g;2) 循環壽命≥1000次;3) DSC測試熱失控溫度≥210℃,200%SOC過充電不起火不爆炸;4) 使用溫度范圍-20~80℃。適用于高能量密度、高安全動力固態鋰電池。
(3)成果應用情況
已供應清陶能源、衛藍新能源、贛鋒鋰電等固態電池新勢力,推動高端新能源汽車實現超1000km純電續航,同時賦能低空經濟,為無人機提供3倍續航能力,支撐電動垂直起降飛行器實現500km以上航程突破,市場前景廣闊。
(4)成果展示


圖1 產品電鏡圖 圖2 產品應用領域(電動汽車)