新型锂离子电池-太原民营经济开发区.DOC

山西沃特海默新材料科技股份有限公司简 介 2016年6月 山西沃特海默新材料科技股份有限公司（以下简称沃特）2012年6月，主要从事2011年与太原工业学院合作成立“先进金属材料联合研发中心”。2011年获得“太原市创业就业奖”。2012年取得了“山西省著名商标”称号。2012年获得“太原市职工科技创新奖”。2013年被评为“科技创新十佳民营企业”。 2014年获得“山西省专精特新中小企业”称号。并于2015年11月完成股份制改造，预计2016年下半年在“新三板”挂牌上市。 2012年开始，沃特海默与太原工业学院、太原科技大学、太原理工大学等学校的教授进行合作，进行新材料研发工作，到2015年初已成功研发出了用于锂离子电池生产的正极微孔铝箔材料和负极硅基纳米材料，并具备了规模化生产的全部条件，第一批生产线将于201年月下旬开始安装并投入生产。2015年10月，为了公司上述两种材料的市场推广与权威的产品性能鉴定，与美国工程类大学排名前五的凯特琳大学签订了校企合作协议，共同进行锂电池材料的研究检测工作。截止12月，美国凯特琳大学反馈的初期检测结果显示，上述的两种电池材料性能已超过现有市场已知锂离子电池的容量，并具有超长的循环充放电使用次数，拥有巨大的需求市场和急速增长的市场销售额，为沃特海默持续经营奠定了稳固的基础。 随着对高性能动力电源（尤其电动汽车、大体积可再生能源储备装置）需求的日益增长，研发具有高能量密度、长循环寿命、低成本锂离子电池成为当前研究热点。本公司研发团队项目组近两年内开展了纳米硅用于锂离子电池负极材料的研究工作并取得了首创性成果高性能纳米材料的产业化。 随着上述新材料市场应用的逐年扩展和公司对上述材料研发的不断深入，公司逐步建立一个全产品系列的生产链，必将为公司的长期稳定和高利润率的产品生产奠定良好的基础。 （一）正极集流体微孔铝箔 电池铝箔用作锂离子电池的集电器。通常情况下，锂离子电池行业使用轧制铝箔作为正极集电体。轧制箔厚度在10至50微米不等。常用的锂电池纯铝箔有1060、1050、1145、1235等各种合金牌号。 最近我们原创发明了一种可工业化大量生产微孔铝箔的方法，该方法可使传统电池铝箔转变为微孔铝箔，如图1所示。使用微孔铝箔代替传统电池铝箔可显著提高电池的充放电特性：电池能量提高、高功率密度增大和充电时间大幅缩短，且正极浆料与铝箔的结合强度明显加强。对于电动汽车的充电电池和电子产品用储能电池，以及风力发电及太阳能发电的电力存储用充电电池等有重要作用。 （二）负极硅微粉材料 目前锂离子电池生产中广泛采用的负极材料是石墨类碳材料，但因其存在着比容量低，有机溶剂共嵌入等不足，人们开展了其它新兴高比容量非碳材料的研究，硅基材料就是其中之一。人们知道：硅的储锂容量非常大，其理论容量最高可达4200 mAh/g，是石墨的10倍。人们十分希望使用硅微粉代替石墨粉，但硅粉在充电过程中其体积会显著增大，而在放电过程中其体积又会明显缩小，在充放电的循环过程中，硅粉的粉化现象使电池的循环使用性能明显下降，制约了硅基材料的使用，这是共知的世界性难题。 我们研制了独特的硅基材料配方，采用创新工艺的方法生产了如图２所示的硅微粉。其特点： 1、硅微粉内部存在着大数量的位错气孔和缩孔等晶体缺陷，为其在充放电循环过程中的胀缩提供了空间，可有效防止粉化现象的发生，提高电池的循环使用性能。现有负极材料的性能在充放电循环过程中都是衰减的，而我们的硅基材料却是上升的。 2、硅微粉的微观组织具有独特的晶体结构。通常情况下硅含量越高，胀缩比越大，粉化率越高；而我们所设计的微观组织，既实现了富硅相的纳米化，又使富硅相被包裹在塑性良好的金属相中，从而有效地减少了富硅相胀缩比。金属相允许锂离子在其中做定向运动，能有效缩短充电时间和提高放电功率。取得了首创性成果研究果预期可延伸至的纳米负极材料的设计和制备高性能纳米材料的产业化将对可再生能源的存储和利用产生重要影响2016年月 图1 微孔铝箔 图2 硅粉的形貌 图3 硅块的形貌 图4 凯特琳大学检测图表 图5 凯特琳大学检测图表