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提出背景 当前，国内外电池种类丰富多样，而市场对锂离子电池最关心的关键指标集中在五大方面：安全稳定性能、循环寿命、耐宽温性、充电速度和能量密度。在这五个指标中安全性可谓是重中之重，也是锂电池大规模普及亟需解决的问题，目前锂离子电池依据所用的正极材料不同，可以分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、三元电池和磷酸铁锂电池等。钴酸锂电池安全性差、成本高，主要用于小型号电芯，且钴资源稀缺，价格高。锰酸锂电池成本低，但锰酸锂电池容易分解产生气体，循环性能衰减快。三元电池能量密度高，但热稳定性较差，在200℃左右的外界温度下，就会分解并释放出氧气，与电池里的可燃电解液、碳材料一起，一点就着，而且在极短的时间内就会爆燃，安全性能低。磷酸铁锂材料稳定性较高，在700℃时才会发生分解，且不会释放氧气，具有其他正极材料体系无法比拟的安全性，并且循环寿命长，并且磷酸锰铁锂材料具有较高的平台电压，有助于提升锂离子电池的能量密度。 目前磷酸铁锂正极材料已广泛应用于动力及储能等领域，但是容量偏低，在材料的容量和循环性能方面仍有提升空间，本成果主要通过掺杂包覆共改性，制备高性能磷酸锰铁锂正极，材料有效提升材料的综合性能，进一步推动材料的应用领域，扩大产业转型升级。 研究内容 该项目主要针对目前锂离子电池正极材料在实际应用中存在的能量密度低和循环性能差的问题，围绕锂离子电池用磷酸铁锰锂材料的制备及改性进行系统研究，通过工艺筛选确定最佳铁锰配比，采用掺杂与原位包覆对磷酸铁锰锂正极材料进行协同修饰改性，探讨协同改性对复合电极材料的结构和电化学性能的影响，提高该材料的比容量和循环性能，实现锂离子电池在容量和使用寿命等综合性能上的有效提高。 考核指标 （1）通过工艺优化，改性后的磷酸锰铁锂材料容量提升15%，有效提高锂离子电池的使用寿命；（2）对改性后的磷酸锰铁锂材料进行扣试半电池及全电池组装，进行性能测试；（3）中试放大，试点应用。 项目技术需求方：河北省科学院能源研究所 项目拟投入：100万元
联系人：仲萍 13231252777
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