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“微米球”照亮电动汽车电池业未来

导读: “我们刚在枣庄市与海特电子集团签署了合作协议,进行微纳米磷酸铁锂电池的实验和生产,用不了多久,我国的电动自行车及电动汽车就会用上我们自己生产的新型高效蓄电池。”日前,记者在山东省科学院能源研究所采访时,该所副研究员蔡飞鹏博士语气中难掩兴奋和自豪。

  “我们刚在枣庄市与海特电子集团签署了合作协议,进行微纳米磷酸铁锂电池的实验和生产,用不了多久,我国的电动自行车及电动汽车就会用上我们自己生产的新型高效蓄电池。”日前,记者在山东省科学院能源研究所采访时,该所副研究员蔡飞鹏博士语气中难掩兴奋和自豪。

  据了解,国际上能够生产综合性能良好的磷酸铁锂产品的企业主要分布在美国和加拿大,但国外供应商为追求更高的附加值不愿意向国内市场单独供应磷酸铁锂材料。国内现阶段磷酸铁锂产品的综合性能与国际水平仍有一段距离,阻碍了我国电动汽车用动力型磷酸铁锂电池的发展。而蔡飞鹏团队近日制备的微纳米结构磷酸铁锂正极材料,有望打破国外厂商在这一领域的垄断地位。“微米球”取长补短。

  “微纳米结构磷酸铁锂正极材料集合了纳米与微米材料之所长,各项性能比普通产品有了大幅提高,目前正在专利申请。”在山东省科学院能源研究所一间忙碌的实验室里,蔡飞鹏一边在真空“手套箱”内组装电池,一边对导报记者介绍说,纳米的长度是10-9米,微米的长度是10-6 米,后者“体形”比前者大得多,但各有长短。比如,纳米结构的磷酸铁锂正极材料电化学性能好,但密度较低、容量较小;微米结构的磷酸铁锂正极材料密度较高、易加工,但电化学性能不如前者。

  那么,有没有能将二者取长补短的好办法呢?经过大量基础和实验研究,蔡飞鹏和山东省科学院能源研究所副研究员、博士杨改等组成的团队巧妙地通过喷雾等二次造粒工艺,将纳米级磷酸铁锂正极材料做成了由数个微米组成的“微米球”。该材料既具有纳米颗粒良好的快速充放电能力及低温放电性能,又具有微米球形颗粒较高的振实密度,同时通过控制结晶工艺保证了材料批次的稳定性。

  片刻之后,蔡飞鹏手举一个组装完的纽扣电池说:“经大量实验证明,由于比一般纳米结构的磷酸铁锂正极材料密度高,用"微米球"做成的磷酸铁锂正极材料容量可以提高12%以上,寿命可延长10%以上,成本则可以降低20%以上。”据测算,如果将微纳米结构磷酸铁锂正极材料进行工业化大生产,其价格将只有8万/吨至10万元/吨,而目前市场上一般磷酸铁锂正极材料的价格是12万元/吨,前景诱人。

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