钜大LARGE | 点击量：1069次 | 2018年07月24日
富锂锰基电池大单落地 或推动中国动力电池技术发展
沉寂已久的石墨烯卷土重来，但这一次可能会靠谱一些。
日前，天津玉汉尧石墨烯储能材料科技有限公司(下称“天津玉汉尧”)宁夏基地一期项目投产、二期项目开工。其中，一期投产为3000吨/年的钴酸锂正极材料产线，二期计划建设1.2万吨/年正极材料及5000吨石墨烯导电浆料项目。
据了解，天津玉汉尧已通过专利特殊工艺技术对石墨烯纳米片和三元材料进行有效复合，攻克了石墨烯难分散的技术难题，实现了石墨烯与正极材料颗粒的良好包覆。
与此前各家企业直接宣称公司将研发量产石墨烯电池相比，天津玉汉尧投产的石墨烯导电浆料以及石墨烯改性正极材料无疑更接地气一些。
事实上，石墨烯作为新型材料，当前各方面技术都还远远不能满足锂电需求，但作为辅材其实意义重大。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
目前，石墨烯导电浆料已经研发成功并开始成熟产业化，甚至已经有电池企业开始导入使用如比亚迪。
电池企业为了提高锂离子电池正极材料的导电率和锂离子扩散速率，通常在正极材料制备阶段使用碳包覆和离子掺杂等策略，在电池制造阶段为添加导电剂(如乙炔黑、导电炭黑SuperP、碳纳米管和石墨烯等)。
导电炭黑和碳纳米管目前已经作为成熟的导电剂在锂电池领域开始大规模应用，而石墨烯导电剂具备可降低极片电阻、提高电池倍率和循环寿命和极片压实密度、减少导电剂用量等，或将成为新一代的锂离子电池导电剂，具有广阔的应用前景。
下面就来看看本周锂电行业都有哪些新技术和大事件吧。
1、富锂锰基电池商业化
日前，奇瑞商用车(安徽)有限公司与浙江遨优动力系统有限公司签订战略采购协议，达成就2018年3000台MPV电池及2019年2万套MPV及1万套专用车合计20亿WH动力电池采购合作。开瑞新能源认为双方2019年可以深度合作，非常对富锂锰基非常认可，富锂锰基2019年不低1万套的采购量。
同时，在310批《道路机动车辆生产企业及产品公告》中，遨优动力分别为新日(无锡)发展有限公司和江苏陆地方舟新能源车辆股份有限公司配套了一款纯电动厢式物流车，搭载其自主研发生产的富锂锰基电池，这也是国内富锂锰基电池在新能源汽车领域的首次配套应用。
点评：富锂锰基正极被业内公认为是下一代正极材料，是实现动力电池单体比能量超过350wh/kg的新型正极材料，但业内经过多年的研究一直难以实现产业化。而此次遨优动力生产的富锂锰基电池成功配套车型进入公告，并与奇瑞签下1万套的富锂锰基电池采购订单，意味着富锂锰基电池已经实现了商业化，这对动力电池产业有积极意义，或将进一步推动中国动力电池技术的发展。
2、东芝研发TiNb2O7高密度复合电极
据外媒报道，日本东芝旗下位于川崎的企业研发中心已研发了一款高密度的TiNb2O7(HD-TNO)复合电极，该电极由微型TNO球形次生颗粒物组成，该颗粒物表面有一层碳涂层。据称，该负极的性能十分出色、使用寿命长、电池容量大，是LTO复合物负极性能表现的两倍多。
该研究团队还利用HD-TNO负极及LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM)正极制作了大尺寸的锂离子电池，其电池容量为49?Ah，适用于汽车应用。该电芯的能量密度高达350WhL-1，当荷电状态为50%时，其输入功率密度高达10kWL?1，持续时间为10秒。
高放电率测试表明，在10倍率下，其容量保持率高达93%。在1倍率下，在完成7000次充放电后，其容量保持率高达86%。据估计，在完成1.4万次充放电后，其容量保持率为80%。
研发人员还采用带碳涂层的微型TNO球形次生颗粒物生产高密度电极，该颗粒物的高振实密度，从而降低了碳素导体及碳结合料添加剂的用量。
点评：在提升电池能量密度方面，除了正负极材料体系改进之外，极片是关键的一环，提高极片的压实密度对提高电池能量密度有积极作用。从东芝透露的新型极片的参数来看，该极片在压实密度、循环寿命、快充倍率等方面都非常优异，一旦大规模产业化，或将成为电池企业提升能量密度的一大利器。
3、纯碳负极材料可使电动车实现600公里续航
据科达煤炭化学研究院消息，一种由纯碳作为主要成分的高容量高密度锂电池用特种碳负极材料在该院问世，其宣称使用该材料生产的锂电池可以实现汽车续航里程突破600公里。
据了解，新单体电池的储能材料在研发上抛弃了传统的天然石墨，通过物理方法和化学方法将纯碳制成高容量高密度的锂电池负极材料。实验表明，这种全新负极材料的克容量可达2200mAh/g，负极片压实密度超过2.0g/cm3，配以正极用三元材料加钴酸锂，锂电池的质量能量密度可超过350Wh/kg。
点评：当前业内达成的共识是，电池单体比能量要达到300wh/kg以上，必须采用高镍三元搭配硅碳负极的材料体系或者富锂锰基及固态电池等。目前高镍三元和硅碳负极已经开始批量生产，也有电池企业成功研发出了300wh/kg的单体样品，但还无法成熟应用和商业化，主要是硅碳负极的问题还没完全攻克。如果纯碳材料能够解决硅碳负极的膨胀以及成本问题，或将加速300wh/kg的时代到来。
