随着便携式电子设备、电动乘用工具、储能等行业的快速发展,迫使锂离子电池具有更指标。然而,犹如水桶效应,锂离子电池的性能短板在于正极,因此,正极材料的设计和开发是目前的研究。传统锂离子电池正极材料主要包括氧化物和聚阴离子两大类。其中,氧化物正极如钴酸锂等具有过渡金属和氧负离子两种氧化还原电对
因此容量较高,然而,氧负离子的电化学反应不稳定,易产气及导致正极结构坍塌,从而引起电池失效和严重的安全事故。聚阴离子型正极如磷酸铁锂,由于聚阴离子作为结构骨架显著改善了材料的结构稳定性,但聚阴离子作为非活性成分降低了整体能量密度。因此,如能开发出一种新型正极材料,将两种反应机理的优势有效结合到一起,将有望同时实现高安全与高能量密度的双高要求。
基于上述考虑,唐永炳研究员及其团队成员姚文娇、周小龙等人联合国内国际团队成功研发出一种新型Li2Fe(C2O4)2聚阴离子正极材料,并发现该聚阴离子正极材料同时具有铁离子和草酸根基团两种电化学活性。通过穆斯堡尔谱和原位同步辐射近边吸收边和扩展吸收边精细结构验证了Fe2+/Fe3+变化的可逆性
采用原位拉曼光谱及碳、氧的同步辐射近边吸收边结构验证了草酸根阴离子基团的可逆变化;进一步的理论计算给出了该新型正极材料的电化学反应机理。该研究发现了具有阴阳离子双重电化学活性的新型聚阴离子正极材料,对研发基于多电化学活性中心的二次电池正极材料具有重要指导意义。
同时,得益于草酸化工领域的丰富经验,该公司在工艺流程、数智化生产、质量管控等方面具备很强的精细管理和过程控制能力,不断强化自身在产品稳定性、规模化生产和成本控制方面的优势。目前,其正极材料产品已得到三十余家电池厂商认证,与比亚迪、鹏辉能源、远东电池等行业头部电池企业建立起稳定合作关系,在2021年比亚迪(弗迪)公司正极LFP类物料综合质量评比中排名。
不能忽视的是,随着越来越多厂商的涌入,普通磷酸铁锂和三元材料的竞争势必将日益激烈。但丰元股份相关负责人表示,并不过分担忧行业结构性产能过剩问题。公司一直坚持“以销定产”的生产策略,确保新增产能有足够的需求支撑。且从长期来看,丰元股份在一体化布局和技术储备上竞争壁垒将日益坚固
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