过渡金属离子

固态锂离子电池基础知识

可以通过引入微量元素掺杂来抵消应力，抑制颗粒开裂，也可通过表面包覆优化表面结构，抑制过渡金属元素的溶解，从而提高正极性能 图4锂离子在LCO正极不同晶格层中的嵌入路径示意图 （2）锂磷氧氮（LiPON） LiPON 是薄膜电池中应用最广、研究最多的电解质，最早是由 Bates等报道。

改性树脂炭的石墨化及应用进展

最近几年，研究人员进行了较多过渡金属Fe、Ni、Co系改性树脂炭的石墨化研究Idesaki等通过调控注入离子束的强度（每平方厘米1014～1016个离子）而控制Fe纳米粒子的尺寸（5～30nm），较低的离子束强度易形成较大尺寸的Fe纳米粒子而有助于发挥催化石墨化作用在离子束强度为每平方厘米1015个离子时经N2气氛800°C炭化1h获得了沿Fe纳米粒子分布的纳米尺度乱层石墨（图2a），与0.35wt%的FeCl3改性相比，在离子束强度（每平方厘米1015个离子）下的样品Fe纳米粒子尺寸更小，对酚醛树脂炭石墨的形成有抑制作用（图2b）。

Mysteel周报：三元废料价格随市而涨 市场买方采购困难（20240115-20240119）

专利摘要显示，本发明涉及电子废弃物回收处理、资源化技术领域，具体涉及一种从锂离子电池正极材料中回收有价元素的工艺，该工艺通过将锂电子电池正极极片破碎、反应、分离、回收等步骤，并通过在反应过程中加入碱盐，有效减低了反应所需温度，实现了对其中有价元素的高效回收本发明中的工艺不仅在不需要额外添加还原剂的情况下同步完成了过渡金属元素的还原和锂的转化，实现了有价元素的高效回收；而且避免了正极活性物质与集流体的分离过程，大大简化了有价元素的回收流程。

Mysteel周报：钽价维持平稳 锆英砂价格小幅上涨（12.11-12.15）

2、2023年12月13日，据国家知识产权局公告，大博医疗科技股份有限公司申请一项名为“一种医用材料钽涂层PVD镀膜工艺“，公开号CN117210788A，申请日期为2023年9月专利摘要显示，本发明涉及一种医用材料钽涂层PVD镀膜工艺，包括：S1、对所述医用材料进行电子束增强等离子体清洗改性，采用氩离子轰击医用材料表面；S2、对经过S1处理的所述医用材料表面进行金属离子轰击，通过离化源产生的带电金属离子通过高负偏压加速轰击所述医用材料表面；S3、在经过S2处理的所述医用材料表面沉积过渡层和金属膜层，所述过渡层通过反应气体进行梯度沉积，所述金属膜层以钽作为靶材。

可充电电池技术即将飞跃？新工艺可大幅提升MXene电极的性能

据报道，沙特阿拉伯的阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的研究人员最近使用激光脉冲来增强MXene的电极性能，从而在可充电电池技术上取得了突破，可能超越传统的锂离子电池 据悉，MXene是材料科学中的一类二维无机化合物这些材料由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成它最初于2011年被发现，由于MXene材料表面有羟基或末端氧，它们有着过渡金属碳化物的金属导电性。

平面显示用钼及钼合金溅射靶材的专利现状

专利(CN 114411103 A)[16]公开了一种大尺寸钼靶材的制备方法其方案具有以下优点:(1)采用“氨溶+阳离子交换”对原料粉末进行针对性提纯,可有效去除碱性金属(如K、Na等)和过渡族金属杂质(如Fe、Ni等);(2)通过“预锻+交叉轧制+高温退火”的工艺设计,有利于获得微观组织均匀可控、晶粒细小、晶粒取向分布均匀的靶材;(3)通过表面化学腐蚀解决了传统轧制存在的变形不均匀问题。

宁德时代：新产品充10分钟电可跑400公里，有望在今年推出

7月6日，在上海嘉定举办的2023中国汽车论坛第五届全球汽车技术发展领袖峰会上，宁德时代首席科学家吴凯分享动力电池前沿技术时指出，在新型电池方面，宁德时代研发的钠离子电池、M3P电池今年马上要开始量产；凝聚态电池有量产能力；全固态电池的研发在行业也处于领先地位；在无过渡金属电池的研发上，目前能量密度比三元材料还高，但离量产还有一定距离吴凯透露，宁德时代的新产品充10分钟电，可以跑400公里，只是比加油略慢一点，有望在2023年推出。

【银柿财经】多氟多总经理：未来几年，六氟磷酸锂行业大部分企业会非常辛苦地赔钱

据许飞介绍，多氟多的过渡金属氧化物0.1C比容量可以做到155毫安时/克，超过市面上大部分能提供解决方案的145毫安时/克；硫化物方面，多氟多聚阴离子化合物产品0.1C比容量可以做到103毫安时/克，但“当电压平台上来后，硫化物的能量密度并不会比氧化物低，这方面未来还有很大空间” 许飞指出，多氟多在硫化物材料上有成本方面的竞争优势，硫化物需要添加3%~5%的添加剂，这部分产品是多氟多已有布局的，“未来我们更多会在硫化物和聚阴离子上做更多工作。

Mysteel隔膜日报：下游需求依旧火热，头部企业满产满销

钠离子电池产业化的进程加快，厂家积极对生产工艺和生产技术进行储备，目前隔膜市场各企业挺价意愿较强 附：恩捷股份成功开发出“三明治”结构的钠离子电池专用功能隔膜，填补了市场空白该隔膜由“基膜+无机功能层+有机功能层”组成，能有效提升钠离子电池的循环寿命和倍率性能，同时通过捕获正极材料中锰等过渡金属的溶出，抑制钠枝晶形成，显著提高电池安全性。

Mysteel早读：六氟价格再次下调 电解液市场暂稳观望(12月06日)

需求方面，隔膜需求稳步增加，企业按照计划有序扩产短期内隔膜市场需求缺口依旧存在，维持供需紧平衡局面，隔膜价格维持稳定 附：近期，恩捷股份成功开发出“三明治”结构的钠离子电池专用功能隔膜，填补了市场空白该隔膜由“基膜+无机功能层+有机功能层”组成，能有效提升钠离子电池的循环寿命和倍率性能，同时通过捕获正极材料中锰等过渡金属的溶出，抑制钠枝晶形成，显著提高电池安全性。

Mysteel隔膜日报：头部企业开发钠离子专用功能隔膜 隔膜市场稳定向好发展

附：近期，恩捷股份成功开发出“三明治”结构的钠离子电池专用功能隔膜，填补了市场空白该隔膜由“基膜+无机功能层+有机功能层”组成，能有效提升钠离子电池的循环寿命和倍率性能，同时通过捕获正极材料中锰等过渡金属的溶出，抑制钠枝晶形成，显著提高电池安全性 2022大宗商品年报出炉在即！欢迎抢鲜品读！ 报告聚焦钢材、煤焦、铁矿石、不锈钢新材料、铁合金、废钢、有色金属、建筑材料、农产品等9大品种，由上海钢联100多位资深分析师倾力打造，深度剖析100余条细分产业链长周期数据，囊括行业热点、宏观政策等全方位解读，涵盖价格价差、成本利润、产能产量、库存、资源流向、区域供需平衡、市场竞争格局等基本面分析…… 点击链接了解更多：点击查看 。

锂电安全性能比拼：半固态VS钛酸锂

采用固态电解质的电池即固态电池，较之传统的锂离子电池，其最突出的优点就是安全性固态电池正极材料不容易析氧，负极可以含有金属锂，不容易和锂持续发生副反应，也不容易热失控，不容易胀气，高温稳定性好固态电解质的绝缘性使得其良好地将电池正极与负极阻隔，避免正负极接触产生短路的同时能充当隔膜的功能固态电池技术的核心在于电解质的革新，最终目标是实现电解质的全固态化；随着电池能量密度需求的不断上升，技术难题也不断增大，而混合固液电池则可以作为全固态电池重要的过渡技术，在技术革新的过程中逐步减少对液态电解质的应用，从液态逐步实现到半固态、准固态，最终实现全固态的目标。

国泰华荣蔡伟：面向高比能体系，电解液聚焦正负极界面和溶剂研发

聚焦本场论坛主题，蔡伟详细介绍了国泰华荣在高比能体系电池电解液领域的开发工作 蔡伟指出，“面向高比能电池体系，从电解液开发来讲，主要分为高电压三元体系、高镍三元体系和硅负极体系” 据介绍，目前电解液痛点主要体现在：硅负极体系在锂离子充放过程中，体积膨胀比较大，给电解液带来较大挑战；高电压三元体系和高镍三元体系面临的问题比较趋同，主要表现为过渡金属离子溶出对负极SEI膜的破坏、表面相变、锂镍离子混排等。

钠电是锂电的一种补充，一种平衡，而非替代

钠电池的正负极材料体系及技术改善方向 钠电池正极材料主要有四种：过渡金属层状氧化物（容量大，衰减快）、普鲁士蓝型化合物（循环好，制备难）、聚阴离子型化合物（循环好，导电差）、有机小分子化合物（种类多，易失效）。

钠电池初创企业珈钠能源完成千万元融资

近日，深圳珈钠能源科技有限公司（以下简称“珈钠能源”）完成近数千万元天使轮融资，由顺为资本独家投资 钠离子电池目前仍处于发展阶段，目前市场上钠离子电池正极材料主要有过渡金属氧化物、普鲁士蓝（白）类化合物、聚阴离子化合物三大路线然而，不同于市场上其他企业大多采用前两种材料体系的选择，珈钠能源采用的是聚阴离子型钠离子电池正极材料，主攻大型储能项目。

正极材料基础知识——三元材料

层状镍钴锰氧化物属于人-3m群，六方晶系，是α-NaFeO2型层状盐结构，其结构如图所示，锂离子占据岩盐结构(111)面的3a位置，过渡金属镍、钴、锰离子占据3b位置，氧离子占据3c位置，每个过渡金属由6个氧原子包围形成MO6八面体，锂离子嵌入在过渡金属层Ni1/3Co1/3Mn1/3O2中，在充放电过程中，过渡金属层间的锂离子可逆地嵌入和脱嵌。

正极材料基础知识——锰酸锂

此外，釆用过渡金属离子对锭离子进行掺杂，生成尖晶石相LiM0.5Mn1.5O4（M=Cr、Ni、Cu、Fe）,可以提高电池的充放电电压，可达到5V左右，充分抑制了Jahn-Teller效应的发生，有效地提高了电极的循环寿命，从而引起了人们的广泛关注电池的容量和充放电平台电压取决于过渡金属离子的类型和浓度，5V电池的好处是可以获得高的功率密度。

正极材料基础知识——硅酸盐类正极材料

当前，硅酸盐类正极材料研究存在的主要问题如下 本征电导率较低 硅酸盐类正极材料与LiFePO4一样，同属聚阴离子型正极材料由于结构中聚阴离子的分隔和阻碍作用，导致其室温电导率偏低(Li2FeSiO46*10-14S/cm；Li2MnSiO45*1OH6S/cm；LiFePO41.0X10-9S/cm),均远低于过渡金属氧化物正极材料LiCoO2(约10-3S/cm)和LiMn2O4(约10-5S/cm)o因此，研究人员们通过掺杂导电剂(如碳)、体相掺杂、细化晶粒等技术手段来提高硅酸盐类正极材料的电化学性能。

正极材料基础知识——锰基富锂层状正极材料

所谓固相法是将反应物Li2CO3>MnCO3和其他过渡金属的碳酸盐，混合球磨，然后在900C下煅烧一定时间，可得到锰基富锂材料也有人用喷雾干燥法制备富锂材料 富锂层状正极材料的充放电过程当充电电压低于4.5V时，是LiMO2中Li+脱出，而Li2MnO3中的Li会扩散到LiMO2的Li层中的位置以补充Li离子，保持氧紧密堆积结构的稳定性。

中国科学家在高比能钠电池方向取得重要成果

该研究工作精细调控的协同界面包括集流体/钠界面、钠/电解液（SEI）界面和电解液/正极（CEI）界面首先基于有序碳涂层上的小而均匀的钠成核，实现了较为平滑的金属钠沉积，但可以发现沉积的金属钠表面依然有裂纹，这意味着还需要建立稳固的SEI和CEI膜界面表征技术和分子动力学模拟表明，得益于含硼电解液特殊的溶剂化构型，B-O物种在SEI膜的外层呈二维分布，而在CEI膜的内层呈三维分布；有效抑制了死钠及钠枝晶的形成，修复了金属钠沉积和剥离过程中形成的裂纹，保护了正极的结构完整性并阻碍了过渡金属离子溶解。