【原創】DAY1：2023先進正極材料技術與產業高峰論壇成功召開

2023-08-15
來源：中國粉體網平安

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[導讀] “2023先進正極材料技術與產業高峰論壇暨第一屆鈉離子電池材料技術研討會”在重慶成功召開！

中國粉體網訊 動力鋰電池性能的提高是多方面優化的結果，從電池單體、模組到電池包設計，以及冷卻系統、電池管理系統等的優化，均對最終動力電池表現具有很大影響，然而在動力鋰電池研究的各個維度下，電極活性材料的研究開發，尤其是正極活性材料的研究，作為后續模組、電池包等研究的基礎，確定了最終動力鋰電池能量密度開發的上限，對動力電池性能表現起到決定性的作用。

另外，從電池性能指標來看，電池的電壓、容量以及倍率性能均主要由正極材料決定；并且從成本的角度來看，商業鋰離子電池中材料成本一般占比最大，約占到總體的60%，而其中正極材料通常為最昂貴的組分，因此，為提高動力鋰電池能量密度且降低電池成本，開發低成本高性能的鋰離子電池正極材料具有關鍵性意義。

同時，隨著鋰離子電池市場規模的不斷擴大，鋰資源短缺的矛盾逐漸顯現。在電化學儲能系統中，儲能電池成本占比超過50%，而全球鋰資源儲量少且分布不均，導致上游原材料碳酸鋰的價格持續走高。為此，亟需開發新型低成本二次電池技術。鈉離子電池因資源豐富、價格低廉、安全性高等優點而備受矚目，是鋰離子電池的重要補充和戰略儲備，可保障國家能源安全。

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簽到現場

在此背景下，中國粉體網于2023年8月15-16日在重慶舉辦“2023先進正極材料技術與產業高峰論壇暨第一屆鈉離子電池材料技術研討會”，旨在為電池材料產業鏈上中下游企業搭建深度交流的平臺，開展產、學、研合作，助推電池材料行業持續健康發展。本次會議匯聚了正極材料、鋰離子電池、鈉離子電池行業的專家、學者、企業家代表、技術人員共計近300人。

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大會現場

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中國粉體網會展事業部總經理孔德宇先生主持開幕式

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中國粉體網總經理付信濤先生開幕致辭

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電子科技大學劉興泉教授主持會議報告

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參會代表聆聽報告

精彩報告回顧

本屆大會邀請了來自中南大學、北京理工大學、電子科技大學、長沙理工大學、華北電力大學、天能電池等知名科研院所、高校及企業的近20位專家學者作會議報告。

磷酸鐵鋰由于成本和安全優勢，早期應用于儲能與電動大巴，隨著鋰電池制造技術和汽車制造技術的提升，磷酸鐵鋰刀片電池、CTP和CTC、CTB等技術的應用，磷酸鐵鋰能量密度大幅提升，磷酸鐵鋰電池開始大規模應用于乘用車市場，胡國榮教授在報告中指出：磷酸鐵鋰和磷酸鐵生產技術路線多元化并存，未來磷酸鐵鋰的發展需要從原材料、生產工藝和關鍵生產設備等方面進行技術提升，大幅度降低生產成本提高產品性能，迎接電動汽車和儲能時代，備戰鋰電池TWh時代，未來將是新技術、新工藝、新產品、新材料、新體系、智造水平、品牌營銷、產業鏈條等多層面的競爭。

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中南大學胡國榮教授作《磷酸鐵鋰生產技術路線與競爭力分析》報告

正極材料的性能是決定鋰離子電池性能的關鍵因素之一，目前表面改性提升正極材料的安全性、循環穩定性和壽命等是研究的熱點。研究者采用不同的改性方法，如摻雜、表面包覆以及兩種方式共用等。其中表面包覆對正極材料的改性被認為是最為有效的方法。在眾多包覆材料中，Al2O3因其來源廣和價格低廉，并且能有效提升正極材料的電化學性能而被廣泛使用。劉坤吉副總裁詳細講解了氧化鋁包覆正極材料的研究進展，并介紹了寶弘納米的核心優勢及發展愿景。

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江西寶弘納米科技有限公司研發創新副總裁劉坤吉作《正極材料摻雜氧化鋁的應用與研究進展》報告

在磷酸鐵鋰整個生產流程工藝中，無論是最初反應原料的控制，還是超細漿料的研磨和混合，從前驅體物料到半成品，直至最后精細研磨的成品物料，顆粒的檢測和控制都異常重要。然而這個過程既有不同大小、不同屬性的粉料，也有研磨混合接近亞微米/納米的超細漿料，甚至還有噴霧干燥這種特殊的工藝流程，如何在各個工藝點上進行顆粒檢測和質量控制就成為一個挑戰。李雪冰博士在報告中跟大家詳細分享了磷酸鐵鋰生產過程中顆粒檢測的解決方案。

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丹東百特儀器有限公司技術總監李雪冰博士作《磷酸鐵鋰生產工藝過程中顆粒檢測的難點和相關解決方案》報告

石墨烯具有獨特的二維結構和優異的電學、力學、化學性能，能夠緩解電極材料的體積膨脹等，是極具潛力的鋰離子電池新材料。王俊中教授團隊經過多年的努力，獲得了批量化低成本制備高分散性石墨烯的關鍵技術，為石墨烯復合電極材料的設計制備打下了基礎。在報告中，王俊中教授介紹了高性能電極材料的設計制備，包括復合集流體及正極的理性設計，探討離子儲能的機理與調控機制，展望了電池材料的未來發展。

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安徽大學王俊中教授（課題組成員代）作《石墨烯復合電極材料的設計制備》報告

鎳基層狀正極材料具有高能量密度、環境友好等優勢，是最具發展前景的鋰/鈉離子電池用正極材料。但鎳基層狀正極材料結構和表/界面穩定性較差、容量衰減嚴重等問題限制了其進一步推廣和應用。李靈均教授在報告中介紹了其課題組在鎳基層狀正極材料制備、性能影響要素和短流程改性策略等方面的研究進展，探討了前驅體形貌、元素配比等對鎳基層狀正極材料結構和電化學性能的影響規律，提出了一步固相法制備體相摻雜和表面包覆雙重修飾的正極材料，揭示了不同改性元素在高溫熱處理過程的固相擴散規律及改性機制，為實現該類材料在鋰/鈉離子電池中的大規模應用提供了新的理論和方法。

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長沙理工大學李靈均教授作《鎳基層狀正極材料的制備與短流程改性研究》報告

范秀濤總監在報告中介紹了智能倉儲在鋰離子電池正極原材料、半成品、成品的應用及立體庫與生產線對接通過生產拉動系統提高企業效益。

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江蘇亨通智能科技有限公司售前總監范秀濤作《新能源正極材料行業智能立庫及智慧物流解決方案》

高鎳正極材料因其能量密度高，具有良好的商業化應用前景，在下一代高能量密度鋰離子電池中顯示出巨大的應用潛力。但安全性能、循環性能和加工性能值得重視。劉興泉教授分享了通過體相摻雜和表面包覆等方式可顯著改善高鎳正極材料的電化學性能。其中，磷酸鹽作為改性材料，能有效減少材料表面鋰殘留量，引入P=O鍵能夠強化表面結構，提高材料表面穩定性；Mg-Si共摻雜能有效抑制微裂紋生成，提高充電電壓和循環性能；TiB₂包覆能在一定程度上抑制材料顆粒破碎的微裂紋產生；復合摻雜不僅能提高高鎳正極材料的充電截止電壓和能量密度度，還能改善加工性能。最后，劉教授對高鎳正極材料的發展趨勢進行了展望。

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電子科技大學劉興泉教授作《高能量密度鋰離子電池高鎳正極材料的復合改性研究》報告

干法混料能夠提升材料的加工性能，振實、壓實等都會有一定程度的提升，此外，對材料電性能方面也會有正向的影響。但該技術的實現難度比較大，主要難點有三個方面：一是穩定性和一致性；二是電性能問題；三是粒徑的控制問題。吳雪峰總經理在報告中詳細介紹了干法混料磷酸鐵鋰合成技術的進展。

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江蘇優安時電池材料有限公司吳雪峰總經理作《干法混料磷酸鐵鋰合成技術進展》報告

潘家鴻教授介紹了其課題組在不同外場輔助下采用水熱、溶劑熱法以及紫外光照可控合成多孔TiO₂實/空心晶化球，以及Li₄Ti₅O₁₂、ATiO₃ (A = Sr, Ba, Ca)、TiNb₂O₇、Li₂ZnTi₃O₇等球形顆粒的研究進展，這些形貌可控的球形顆粒在鋰/鋁電池的電極材料中顯示了良好的應用前景。

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華北電力大學潘家鴻教授作《鈦基氧化物微球的摻雜改性和鋰/鋁離子電池的應用》報告

程紅星總經理介紹了薩震壓縮機的產品優勢及壓縮空氣系統解決方案。

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薩震壓縮機（上海）有限公司程紅星總經理作《薩震助力鋰電企業壓縮空氣成本更低》報告

鈉離子電池具有資源、成本和安全等優勢，極具競爭力、應用前景廣闊、市場巨大。唐有根教授在報告中指出，層狀金屬氧化物和聚陰離子型正極材料體系鈉離子電池將率先實現量產，未來鈉離子電池正極材料將多元化共存，滿足不同場景的需求。鈉離子電池已處于產業化初期，隨著應用場景不斷擴大，多種規格鈉離子電池產品將實現規模化量產供應。

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中南大學唐有根教授作《鈉離子電池正極材料的發展與產業化研究》報告

憑借優異的低溫性能、倍率放電性能、快充性能和長循環壽命性能等核心優勢，天能鈉電產品已應用到二輪車、三輪車、電動噴霧器、除草機、移動儲能產品以及家庭儲能系統等場景中。未來隨著規模量產的不斷擴大，疊加能量密度等技術進步帶來的技術降本，鈉離子電池將成為鋰離子電池的一個最佳補充，在許多應用場景中占據更廣闊的市場。何廣博士在報告中對鈉電聚陰離子材料設計與技術路線進行了分析。

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天能電池首席科學家何廣博士作《鈉電聚陰離子材料設計與技術路線》報告

近年來，納米多孔碳材料作為吸附劑、催化劑載體、電儲能材料等成為研究熱點之一。特別是定制尺寸、均勻孔徑的納米碳的合成將多孔結構優化到理想性能而備受關注。制備納米多孔碳材料的有效方法之一是使用多孔模板，例如利用具有均一有序微孔結構和高比表面積的沸石分子篩來制備沸石模板碳（ZTC）。潘偉平教授在報告中講解了以不同類型的沸石為模板制備不同孔道結構的ZTC樣品，以優化Na⁺在負極的插排特性；其次，采用化學氣相共沉積法在制備ZTC的過程中原位引入硫、氮等化學基團，進一步提升其儲存Na⁺的性能；最后，采用流化床反應器實現ZTC的規模化量產，為產業化制備鈉離子電池奠定了基礎。