成果簡介: |
一、項目實施情況 項目執行期:2019年12月-2022年12月。 本項目主要是針對發明專利ZL202011082495.9“三元材料前驅體生產系統與三元材料前驅體制備方法”進行中試驗證,確定三元前驅體制備工藝參數及生產條件,實現其工業化大量生產。 本項目所用設備在原生產線的基礎上,對新的自動化設備進行了探索性、匹配性、優化試驗,從小試、中試到大批量產業化生產,目前已實現項目預期,在新建車間完成本次專利產業化的總目標。 三元材料前驅體生產系統采用第一反應釜聯動第二反應釜的連續反應模式,第一反應釜采用連續法連續制備出粒徑穩定的前驅體中間品;前驅體中間品輸送到陳化槽進行陳化后,進入第二反應釜內進行二次生長,通過控制反應過程參數使其均勻長大,可修飾前驅體中間品的晶型結構和一次顆粒的排布及球形度;過渡槽內的前驅體顆粒與第二反應釜內二次生長后的前驅體顆粒按比例混合后,能夠得到具有高振實密度,球形度好,內部結構疏松外面結構致密的前驅體顆粒。 通過本項目,采用第一反應釜聯動第二反應釜的連續反應模式,第一反應釜采用連續法連續制備出粒徑穩定的前驅體中間品;前驅體中間品輸送到陳化槽進行陳化后,進入第二反應釜內進行二次生長,通過控制反應過程參數使其均勻長大,可修飾前驅體中間品的晶型結構和一次顆粒的排布及球形度;過渡槽內的前驅體顆粒與第二反應釜內二次生長后的前驅體顆粒按比例混合后,能夠得到具有高振實密度、球形度好,內部結構疏松外面結構致密的前驅體顆粒。 本項目發明的三元材料前驅體生產系統與三元材料前驅體制備方法,操作簡單,對生產設備要求低,可大規模生產,實現低成本制造。制得的三元材料前驅體微粉少、Dmin大、球形度好、振實密度高、穩定性好,燒結出的正極材料組裝的鋰離子電池具有容量高、產品穩定性好、產品活性高、內阻小、循環壽命長等優點。 二、項目社會經濟效益情況 3.1本項目取得的社會效益情況 基于本項目推出的三元材料前驅體產品,可滿足下游鋰離子電池行業日益增長的市場需求,重復充電利用非常方便,相比其他可攜帶能源具有更高的成本優勢。因此,這類電池成為了目前最受歡迎的動力電源,同時在項目實施過程中不斷優化生產工藝和設備,項目的達成還帶動了下游電子信息產業的技術升級,從而支撐我國新能源產業的發展,推動清潔能源在各個領域中的應用,并拓展國外市場。本項目建成后提供了51個就業崗位,解決社會勞動力就業等一些影響深遠的社會問題。 3.2本項目取得的經濟效益情況 項目實施期間,完成三元材料前驅體銷售總量572噸,銷售總額6042.12萬元,凈利潤804.93萬元,上繳稅金213.44萬元,超額完成了計劃中的合同指標,有效促進地方經濟的穩步發展,為地方財政收入作出積極貢獻。 三、項目應用前景 本項目研究三元材料前驅體生產系統與三元材料前驅體制備方法,可在同行業中推廣應用,生產系統包括第一反應釜、陳化槽、第二反應釜、過渡槽和調漿槽。通過對生產系統的優化設計,實時監控生產過程的溫度、壓力、PH、粒度等,及時優化調整,提高產品的生產效率和穩定性,產品合格率以及能源利用率等都得到了較大的提升。公司本項目的實施,取得了良好的效益,為同行業取到了帶頭作用,其他公司看到公司的效益,相應地也會進行工藝研發,推動行業的進步。 三元前驅體是生產三元正極材料的關鍵性材料,通過與碳酸鋰或氫氧化鋰等鋰鹽煅燒后得到鋰離子電池正極材料,用于制備鋰離子電池,最終用于動力汽車等,起到儲能的作用,在降低城市污染的同時,更能將晚上豐富的電能轉移到用電高峰的白天。 本項目所生產的產品為新能源-儲能材料與技術領域,鎳鈷錳三元系被列為國家十二五規劃重點產品目錄。目前,鋰電正極材料廠家主要集中在中國、韓國、日本,三國是鋰電正極材料的軸心國,高端技術主要集中在韓國、日本,國內技術相對落后,但主要產能集中在中國,銷售客戶集中在韓國和日本,本項目產品達產后將填補國內空白,達到韓國、日本的同等水平,在滿足國內市場的同時,可進行外銷。 從目前行業內企業的發展和投資分析,不難看出,業內企業都有在正極材料和三元前驅體上進行研發投入,并且有部分企業已經進行生產,但市場需求依舊很大,優質性能的產品仍然供不應求,因此,本公司借助此項目,開發的高振實密度、球形度好,內部結構疏松外面結構致密的前驅體顆粒,有著良好的市場和應用前景。 |