6月30日,由起点钠电、起点研究主办的《第三届起点钠电论坛暨钠电正负极材料峰会》在深圳坪山格兰云天国际酒店会议中心隆重举办。会议公布了中国钠电正负极材料原创技术“鲁班奖”获奖企业,浙江瑞邦科技有限公司榜上有名。
瑞邦科技成立于2009年2月,拥有14余年磷酸铁锂正极材料生产研发经验,专注于锂/钠离子电池正极材料研发创新和产业化。公司于 2016年通过TS16949体系认证,同年销售超亿元;2018年荣获国家级高新技术企业称号;2019年通过IATF16949体系认证。2020年,公司与南京工业大学开展钠电正极材料方面的产学研合作研究,聘请该校教授王瑾担任首席科学家。2023年成功完成焦磷酸磷酸铁钠钠电正极材料吨级产线实验。
图:瑞邦科技 南京工业大学教授/首席科学家王瑾
聚阴离子型正极是高稳定性、高比功率、高安全性钠离子电池优选体系
钠离子电池的技术路线,从正极来看,大致可以分为3类,包括普鲁士蓝、聚阴离子、层状氧化物。与层状氧化物、普鲁士蓝相比,聚阴离子的比容量稍低一点,但是工作电压处于相对较高,结构稳定,循环性能较好,热稳定性较好,安全性能佳。聚阴离子型正极是高稳定性、高比功率、高安全性钠离子电池优选体系。
这3种体系,各有优缺点,可能未来会适用于不同的体系。根据各项指标对比,聚阴离子在循环寿命、安全性、工业化可行性方面具有绝对的优势。针对大规模储能的要求,需要兼顾成本、安全性、循环稳定性,所以我们优选聚阴离子体系作为研究对象。
当前的聚阴离子体系大致可以分为三类,包括磷酸盐、焦磷酸盐和硫酸盐。比较有代表性的正极包括磷酸钒钠,能量密度高,循环稳定性好,钒存在毒性。焦磷酸磷酸铁钠,成本低、能源密度中等、循环稳定性好。硫酸铁钠,能量密度中等,空气稳定性差,循环稳定性一般。
焦磷酸磷酸铁钠基钠离子电池负极材料成本反超正极;基于100Ah电芯原材料计算,焦磷酸磷酸铁钠基钠离子电池的度电成本为0.43元/Wh(基于硬碳负极)。所以,综合成本、循环寿命、度电等方面的优势,焦磷酸磷酸铁钠正极有望成为钠离子电池最适合规模储能的技术路线。
瑞邦科技攻破钠离子电池NFPP正极的技术难点
钠离子电池NFPP正极的技术难点,电导率(电子电导率)较差,大倍率性能不佳;合成过程中,很难得到纯相,存在惰性磷酸铁钠杂相,比容量有进一步提升空间;成本有待降低。
瑞邦科技针对以上难点,已开发出第一代能解决上述三大问题的产品;研发出克容量达到120 mAh/g,且循环性能优异的NFPP正极材料;利用14年的磷酸铁锂产业化经验,已实现NFPP吨级量产实验,具备6000吨/年的产能。
瑞邦科技开发的焦磷酸磷酸铁钠的形状,主要是类球形,D50约在5微米左右,比容量125mAh/g,低温下的性能在-40℃达常温下的82%,显示出比较优异的低温性能。
软包电池性能参数,20C下放电比容量可达0.2C下比容量的82%。1C循环1000周以后,容量保持率97.5%。
瑞邦科技开发的焦磷酸磷酸铁钠正极与市面上的竞品对比,具有更好的粒度分布,加工性能更优,产品成品率更高;具有更低的PH值,更能有效地防止和浆加工时结果冻,具有更好的加工性能和更低的吸水性,可以使用更高的浆料固含量,降低电池加工成本;具有更高的首效和比容量,更高的性价比。
总结下来,瑞邦科技开发的焦磷酸磷酸铁钠产品,具有以下方面的优势:良好的循环稳定性,循环寿命可高达8000次以上,优异的安全性能,可零电荷运输,还可水系加工,有效降低成本5%,环境友好,完成产线吨级试验,已开始送样,客户包括申辉、峰巢、立方、昌意等。
瑞邦科技具有丰富的产业化和工程化经验
瑞邦科技团队非常有实力,在产业化和工程化具有丰富的经验。
公司具备完备的磷酸铁锂的产线,焦磷酸磷酸铁钠可以与磷酸铁锂的产线进行比较好的兼容。因此,我们具备了完好的焦磷酸磷酸铁钠产线。
瑞邦科技深耕于钠离子电池和锂离子电池正极材料多年,在知识产权方面目前申请核心专利20项,授权8项。
在产能规划方面,目前公司已经实现了产线吨级实验的成功,具备6000吨每年的产能,计划2024年增加2万吨每年的产能, 2025年增加3万吨每年的产能, 2026年增加10万吨每年的产能,使产品型号更加丰富。