新型电池材料绿色合成与高比能电池应用

高比能电池面向国家重大需求，仅锂电池 2017 年市场规模已超

过 1 亿 kWh，并且随着电动汽车、规模储能市场的迅速发展，电池需

求快速增加，市场规模很快将超过 3000 亿元。

本项目为陈军教授团队十余年的研发成果。

1. 开发了两类新型锂电池正极材料：取代型锰系尖晶石正极材

料和掺杂型超高镍含量三元层状材料。相对于 LiCoO2，这两种材料

原料便宜、制备工艺（连续共沉淀与梯度加热）简单，成本优势明显，

并且性能优异，产品晶相纯度高、形貌规整、振实密度大、长周期循

环稳定性好。

2. 针对传统无机电极材料的不足，研发有机电极材料，它们由高

丰度的 C、H、O、N 等元素组成，具有易合成、低成本、绿色环保等

突出优点，并且由于可实现多电子反应，容量大、能量密度高，此外

有机电极材料柔韧性强，在柔性可折叠等新颖结构电池体系中应用前

景巨大。部分有机电极材料在实验室中已实现公斤级制备，并组装 Ah 级

软包全电池，经18所等权威机构检测鉴定，能量密度超过300Wh/kg，

通过安全性测试。计划 5 年内完成 1-2 种有机电极材料的中试，并实

现部分电池产品的应用示范。

所需条件支持：希望能获得 60-80 万/年经费与 100-200m2实验室

支持，用于购置大容量控温控压反应釜、连续式沉淀反应釜、箱式气

氛炉、旋转窑炉、电池封装机等设备，进行材料制备的进一步工艺优

化、宏量放大制备以及大容量电池装配试验，推进中试和产业化。