中國粉體網訊 隨著碳達峰碳中和戰略的貫徹實施，新能源產業發展步入快車道。正極材料作為電池成本占比最高的一部分，其市場需求迎來了爆發式的增長。2023年8月15日到16日，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山城重慶隆重召開，會議期間，我們邀請到了業內專家、學者，優秀企業家代表做客對話欄目，進行訪談交流。本期，我們邀請到的是江西寶弘納米科技有限公司研發創新副總裁劉坤吉董事。
江西寶弘納米科技有限公司是一家專注于納米金屬氧化物功能材料研發與生產的科技創新型企業。服務于鋰電新能源、電子陶瓷、光電材料和催化材料等戰略新興產業領域。與國內外多所知名院校建立了全方位的戰略合作關系，大連理工大學-寶弘科技鋰電新材料聯合研究中心是公司的主要研發載體，致力于高純氧化鋁、擬薄水鋁石和勃姆石系列產品研究與開發。公司擁有多項獨創自主知識產權，發表多篇中文核心期刊科技文獻。
劉坤吉董事介紹，公司建有國內首套模塊化納米氧化物材料合成中試裝置，擁有獨立實驗室、分析測試中心和技術應用中心，形成獨具特色的研發與創新轉換模式。通過了IATF16949、ISO9001、IS014001和ISO45001管理體系認證。建有高端氧化鋁全系列生產線，產品覆蓋異丙醇鋁、高純擬薄水鋁石、醇鹽法高純氧化鋁、鋰電涂覆用氧化鋁和勃姆石等各類精細氧化鋁。
高純氧化鋁包覆正極材料好處多
鋰電正極材料存在著易被電解液腐蝕、陽離子混排、熱穩定性差等問題從而導致了鋰電池倍率性能、循環穩定性和安全性比較差。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。
劉坤吉董事提到用高純氧化鋁包覆正極材料可以改善鋰電池的循環穩定性能和倍率性能。包覆層可以在正極材料表面形成一層物理保護屏障，抑制正極材料和非水電解質之間發生不必要的副反應；可以作為一種氟化氫清除劑，清除電解質溶液中的HF，抑制正極材料中過渡金屬的溶解；在正極材料表面形成鋰化氧化鋁，提高鋰離子擴散速率，降低電荷轉移電阻；可以減少放熱反應，提升正極材料的熱穩定性能；Al2O3與LiPF6反應生成電解質添加劑LiPO2F2，提升電池的循環性能和壽命；抑制 Jahn-Teller效應，提升電極的循環穩定性。
劉坤吉董事在報告中介紹了現有氧化鋁表面包覆的辦法和它們的優缺點。并提出了正極材料改性的策略。在聊到目前實際生產應用中運用的方法時“實際生產中用干法包覆和溶液包覆居多，ALD和磁控濺射都是以研究機理為主。”劉坤吉董事表示。
勃姆石涂覆隔膜性能更優
除了應用于鋰電正極材料，高純氧化鋁和勃姆石都可以涂覆在鋰電池的隔膜上用于提高隔膜的耐高溫性能。聊到二者之間的區別，劉坤吉董事表示：“相比于高純氧化鋁，勃姆石硬度低，在切割和涂覆過程中，對機械的磨損小，降低設備磨損和異物帶入風險；耐熱溫度高，與有機物相容性好；比重小，同樣重量勃姆石的比高純氧化鋁多涂覆25%的面積；涂覆平整度高、內阻小；低能耗、生產過程對環境更加友好；制備過程更為簡單，生產成本低。具體選擇，目前來看是勃姆石的用量在增加，氧化鋁用量雖然沒有大幅度減低，但增量明顯弱于勃姆石。”
談及氧化鋁和勃姆石的市場前景時，“勃姆石優勢明顯，受新能源市場需求的影響，未來勃姆石的需求量會顯著增加，氧化鋁增幅較小。更多企業進入市場后，利潤空間下降會更多。”劉坤吉董事說。
（中國粉體網編輯整理/喬木）
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