[01918267]5V镍锰酸锂正极材料及适配高电压电解质

正极材料决定了动力电池的比能量、成本和安全性。目前，三元正极材料占动力电池成本的 18%，且存在安全隐患。此外，高镍三元的加工性能较差，对生产环境的要求苛刻因此，亟需研究和 开发新一代的高性能动力电池正极材料。

镍锰酸锂正极材料的工作电压可达 4.7V，具有优于三元材料的倍率充放电性能，材料不含钴， 成本估算为 5-6 万 / 吨，显著低于三元正极材料，也明显低于磷酸铁锂正极材料。以镍锰酸锂为正 极的锂离子电池的比能量可达 200Wh/kg，与三元电池持平，但成本更低，低温性能、倍率性能和 安全性能更优。

镍锰酸锂电池的工作电压较高，可达 4.7V，高于三元的 3.7V 和磷酸铁锂的 3.2V。较高的工作 电压可降低电池组中串联电芯的数量，有利于简化电池管理系统的设计。但是，4.7V 的工作电压要 求电池使用电化学窗口更宽 (>5.0V）的电解质。

关键技术：（1）镍锰酸锂的固相合成技术和工艺；（2）与镍锰酸锂电池匹配的、电化学窗口 >5V 的电解质。

技术指标：具有镍锰酸锂高电压正极材料及制备工艺、适配高电压电解质的自主知识产权， 目前已完成公斤级的小试生产技术开发，正在开展中试。

项目开发的镍锰酸锂正极材料的比容量 130mAh/g（常温、0.5C）；高倍率充放电性能优异， 20C 和 40C 的放电比容量分别为 125mAh/g 和 120mAh/g；以 40C 倍率循环 500 次的容量保 持率大于 83%；55℃、1C 充放电 500 次的容量保持率大于 84%。所开发的固体电解质，电化学窗 口 >5V、室温离子电导率 5*mS/cm，隔膜厚度≤20 微米。

应用领域：电动车、规模储能、电动工具、电动两轮车等，具有广阔的应用前景。