当升科技：7大高镍三元材料安全性改善方案

无论是政策导向、市场导向，还是技术演进方向，高镍三元材料成为动力锂电材料发展的必然趋势。

国际方面，包括松下、AESC、SDI、LG等国际动力电池企业都在应用和开发高镍三元动力电池；国内方面，CATL、比亚迪、力神、比克、鹏辉、捷威动力也在积极进军和扩大高镍三元的应用。

“2018年下半年NCM811在圆柱形电池中获得突破性进展，多家电池企业实现大批量应用，预计2019年下半年，方形、软包动力电池解决应用难题，开始大批量应用，预计在动力锂电市场的份额将会进一步提升。”当升科技董事、总经理李建忠做出如此研判。

李建忠表示，2017年全球高镍三元材料，涵盖NCM622/811和NCA，使用量约为4.8万吨，车用占比66%；预计2018年全球高镍材料使用量约为7.8万吨，车用占比约70%。

一方面，高镍三元材料需求占比的不断提升，另一方面，材料企业也面临着高镍三元材料本征特性带来的挑战。

如充放电过程中，高镍三元材料体积膨胀/收缩导致的颗粒粉化；表面劣化导致化学稳定性差；晶格塌陷等；导致容量衰减、安全性变差。

针对于此，李建忠也提出了高镍三元材料七大安全性改善方案：

1、提高强度。制备径向结构的高强度前驱体，优化烧结工艺，制备高强度三元材料，抑制颗粒在充放电过程中的破裂粉化问题。

2、单晶化。制备单晶化三元材料，提高材料的压实密度，降低材料的比表面积，改善电池的能量密度、高温储存、循环和安全寿命。

3、核壳结构。在NCA基础上包覆特殊材料，形成核壳结构材料，容量基本保持，大幅改善循环、稳定性。

4、掺杂改性。通过掺杂改性，稳定材料晶体结构，使其耐受高温、高电压、反复充放电引起的结构畸变。

5、包覆改性。通过包覆改性稳定材料表面结构，减少Ni、Co、Mn溶出，改善高温储存、循环和安全性能。

6、NCM不仅要控制晶界及颗粒处的细微金属异物，同时要去除产品颗粒间夹带的大颗粒金属异物。

7、固态锂电池设计。固态锂电采用固体电解质，解决液态锂离子电池的安全性问题。