近日，從科學技術部官網獲悉，我國國內一支電池研發(fā)團隊已設計研發(fā)出一款高比能量動力鋰離子電池，可將電動汽車行駛里程提高一倍，大幅提升動力鋰電池的使用效率，為促進新能源車普及和推廣起到巨大的幫助用途。

據了解，該研發(fā)團隊通過基礎配方實驗，解決了高鎳系材料放電比容量低、首效低的技術難題，并結合前驅體控制結晶合成技術、富氧氣氛二次固相合成技術、配方調整等關鍵技術，提高Ni2+氧化成Ni3+氧化程度，減少材料表面和電解液接觸，降低材料表面殘余Li量，在不提高Ni含量的前提下，將高鎳系材料首次放電容量提高至大于等于206mAh/g、首效大于等于90%、振實密度大于等于2.1g/cm3、磁性雜質含量小于等于40ppb、pH小于等于11.7。

同時，針對當前前驅體中Ni、Co、Mn三種元素持續(xù)梯度制備困難以及均勻性不好控制的技術難題，采用Ni、Co、Mn三種溶液單獨配制，通過設計程序精確控制流量進入反應釜的新思路，設計、制作了100升實驗裝置，編制完成控制程序，對制備工藝參數進行優(yōu)化，實現了前驅體中三種元素從核到殼按任意曲線持續(xù)梯度分布，大幅降低因組分突變導致的材料在體積效應、應力等方面的不均勻性，減少顆粒在充放電過程中的微裂紋，提高容量保持率。該方法同時提高了前驅體的批次均一性，合成的前驅體為二次球型結構、粒徑及組分梯度分布可控、振實密度高于1.8g/cm3。

在此基礎上，該目團隊利用高性能氧化鎳鈷鋁鋰（NCA）作為電池正極材料，滿足動力鋰電池能量密度和安全性要求，又在使用氧化鎳鈷鋁鋰（NCA）作為正極材料研究的基礎上，開發(fā)出高比能量、長循環(huán)壽命、良好安全性能的鋰離子動力鋰電池，用高鎳系正極材料通過納米制備、納米分散、包覆及預嵌鋰等多種技術，研制出容量高、首次效率高、循環(huán)穩(wěn)定性及倍率性能好的硅碳負極材料，并在該體系基礎上開發(fā)了電芯單體比能量達到302Wh/Kg，體積能量密度大642Wh/L，25℃下1C充放電循環(huán)710次（100%DOD），容量保持率達到80%；同時通過優(yōu)化電解液配方，循環(huán)性能明顯改善，目前循環(huán)285次（100%DOD）容量保持率高達96%。

這一成果為開發(fā)比能量300Wh/kg、循環(huán)壽命1500次的鋰離子電池單體奠定了科學基礎。