行業標準《固態鋰離子電池正極材料》編制說明（討論稿）湖南長遠鋰科新能源有限公司2025年2月21日

行業標準《固態鋰離子電池正極材料》編制說明一、工作簡況1.1任務來源與計劃要求1.1.1任務下達根據工業和信息化部辦公廳關于印發2024年第四批行業標準制修訂計劃的通知（工信廳科函[2024]352號），行業標準《固態鋰離子電池正極材料》由全國有色金屬標準化技術委員會（SAC/TC243）提出并歸口，項目計劃編號：2024-1059T-YS，由湖南長遠鋰科新能源有限公司牽頭起草，該標準計劃完成年限2025年。1.1.2項目編制組單位標準編制組單位包括：湖南長遠鋰科新能源材料有限公司、金馳能源材料有限公司、廣東邦普循環科技有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司、北京當升材料科技股份有限公司、華友新能源科技（衢州）有限公司、長沙礦冶研究院有限責任公司、中偉新材料股份有限公司、格林美股份有限公司、廈門廈鎢新能源材料股份有限公司、寧波容百新能源科技股份有限公司、元能科技（廈門）有限公司、巴斯夫杉杉電池材料有限公司等單位。1.2主要參加單位和工作成員及其所做工作1.2.1起草單位簡介湖南長遠鋰科新能源有限公司成立于2019年，是世界500強企業中國五礦集團有限公司旗下直管企業——五礦新能源材料（湖南）股份有限公司（簡稱：五礦新能，股票代碼：688779）的全資子公司，注冊資本100,000萬元。公司專注于高效電池材料的研究與生產，主要產品包括多元正極材料、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰等鋰電正極材料，擁有多元鋰電正極材料完整產品體系，在動力三元材料市場占有率行業領先。公司總部位于長沙高新開發區，下轄高新、麓谷兩個生產基地，具備年產9萬噸三元正極材料、6萬噸磷酸鐵鋰材料產能。公司投資近90億元，在高新基地建設車用鋰電池正極材料擴產項目。項目分兩期建設，年產能4萬噸的車用鋰電池正極材料擴產一期項目于2021年底投產、2022年達產達效，獲評中國有色金屬工業協會“2022-2023年度第一批有色金屬工業優質工程”；二期項目建有4萬噸/年三元正極材料和6萬噸/年磷酸鐵鋰正極材料生產線，2023年4月份全面建成投產。1.2.2主要參編單位情況湖南長遠鋰科新能源材料有限公司，作為標準牽頭編制單位，負責組織開展標準的研制工作，包括前期調研、文獻查詢、框架內容調整、技術分析、樣品收集和試驗驗證等工作。湖南長遠鋰科新能源材料有限公司、金馳能源材料有限公司、廣東邦普循環科技有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司、北京當升材料科技股份有限公司、華友新能源科技（衢州）有限公司、長沙礦冶研究院有限責任公司、中偉新材料股份有限公司、格林美股份有限公司、廈門廈鎢新能源材料股份有限公司、寧波容百新能源科技股份有限公司、元能科技（廈門）有限公司、巴斯夫杉杉電池材料有限公司等單位均為固態鋰離子電池正極材料產品的生產、使用及研究企業，在標準編制過程中，積極參與標準的調研工作，為標準編制提供了大量的實測數據。同時，針對標準的討論稿和征求意見稿提出修改意見，確保產品的指標能滿足生產、使用要求，確保產品的檢測方法能實際應用于企業。1.2.3主要工作成員所負責的工作情況本標準主要起草人及其工作職責見表1。表1主要起草人及工作職責起草人工作職責負責標準的工作指導及組織協調，標準關鍵指標的把控負責標準的調研、標準文本、標準編制說明的撰寫，意見匯總處理，參加標準討論和審定會議負責產品指標及試驗方法的把控，對討論稿和征求意見稿提出修改意見1.3主要工作過程1.3.1立項階段2021年12月，湖南長遠鋰科新能源材料有限公司向全國有色金屬標準化技術委員會粉末冶金分會（SAC/TC243/SC4）提交行業標準《固態鋰離子電池正極材料》項目建議書。1.3.2起草階段2024年9月至2025年1月，湖南長遠鋰科新能源材料有限公司、金馳能源材料有限公司、廣東邦普循環科技有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司、北京當升材料科技股份有限公司、華友新能源科技（衢州）有限公司、長沙礦冶研究院有限責任公司、中偉新材料股份有限公司、格林美股份有限公司、廈門廈鎢新能源材料股份有限公司、寧波容百新能源科技股份有限公司、元能科技（廈門）有限公司、巴斯夫杉杉電池材料有限公司等單位，接到《固態鋰離子電池正極材料》起草編制工作任務后，成立了標準編制工作組，展開了標準討論稿和編制說明的工作分配及實施工作計劃等事項。本文件在起草過程中，標準編制工作組成員查閱了大量的國內外相關文獻資料，收集、整理、對比分析了相關企業的技術資料，結合目前國內外固態鋰離子電池正極材料的生產和用戶需求情況，形成了標準草案。本標準草案完成后，在標準編制工作組進行了多次交流，對本標準進行了認真的修改和完善，最后形成了該標準的討論稿和編制說明。1.3.3征求意見階段2025年3月5日，全國有色金屬標準化技術委員會在安徽省合肥市組織召開了有色標準工作會議，會議對《固態鋰離子電池正極材料》進行了討論。1.3.4審查階段…..1.3.5報批階段……二、編制原則、主要內容及其確定依據2.1編制原則1、本標準按照GB/T1.1—2020的要求編寫。2、遵循科學性、先進性、統一性，以與實際相結合為原則，提高標準的可操作性。滿足國內鋰離子電池正極補鋰添加劑材料的研究、生產和使用的需要為原則，提高標準的適用性。3、對產品的化學成分、外觀、水分、物理等指標進行了規定，保證了產品的質量。4、對產品首次充放電比容量和首次充放電效率進行了規定，保證了產品的適用性。5、規定了產品的試驗方法、檢驗規則，避免了供需雙方的沖突，促進了本行業健康發展。2.2主要內容及其確定依據2.2.1范圍本文件規定了固態鋰離子電池正極材料的術語和定義、產品分類、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸、貯存和隨行文件及訂貨單內容。本文件適用于固態鋰離子電池正極材料。2.2.2產品分類根據產品的性能和用途分為低電壓型、高電壓型兩類。2.2.3主要技術指標及確定依據2.2.3.1化學成分低電壓型產品的化學成分應符合表1的規定；中電壓型產品的化學成分應符合表1的規定；高電壓型產品的化學成分應符合表2的規定。低電壓型產品的化學成分化學成分含量（質量分數）鈦酸鋰磷酸鐵鋰主元素，%Li10.7±0.54.4±0.3Ti35.8±1.0Fe35.4±1.0雜質元素，%Na≤0.0300≤0.0300Mg≤0.0300≤0.0300Ca≤0.0300≤0.0300Fe≤0.0300\Zn≤0.0300≤0.0300Cu≤0.0050≤0.0050S≤0.10≤0.10Cr≤0.0300≤0.0300包覆物，ppm/500-10000500-10000中電壓型產品的化學成分化學成分含量（質量分數）磷酸錳鐵鋰錳酸鋰鈷酸鋰Ⅰ鎳鈷錳酸鋰Ⅰ富鋰錳Ⅰ主元素，%Li4.4±0.33.8±0.37.2±0.57.2±0.59.5±1.0NiNi/Co/Mn：60-6343.5±1.0Co60.2±1.5Mn≥1560.7±1.5Fe≤20TiP19.6±0.8雜質元素，%Na≤0.0300Mg≤0.0300Ca≤0.0300Zn≤0.0300Cu≤0.0050S≤0.10Cr≤0.0300包覆物，ppm/500-10000高電壓型產品的化學成分化學成分含量（質量分數）鎳錳尖晶石鈷酸鋰Ⅱ鎳鈷錳酸鋰Ⅱ富鋰錳Ⅱ主元素，%Li3.8±0.37.2±0.57.2±0.59.5±1.0Ni16.0±1.0Ni/Co/Mn：60-6343.5±1.0Co60.2±1.5Mn45±1.0雜質元素，%Na≤0.0300Mg≤0.0300Ca≤0.0300Zn≤0.0300Cu≤0.0050S≤0.10Cr≤0.0300包覆物，ppm/500-100002.2.3.2外觀質量產品的外觀應顏色均一，無結塊和夾雜物。2.2.3.3晶體結構產品的晶體結構應符合JCPDS標準（09-0063）。2.2.3.4水分含量產品的水分含量應不大于0.02%。【條文說明】材料的水分超標，會引起漿料團聚，極片涂覆性能差，極片掉粉等問題，多余的水分帶入電池中，會和電解液反應產生氫氟酸，腐蝕電池引發安全問題，所以應嚴格控制產品水分含量。2.2.3.5磁性異物產品的磁性異物應不大于0.0000003%。【條文說明】磁性異物對電池性能影響很大，正/負極材料中殘留的磁性異物，在電池中可能會刺穿隔膜，造成短路、自放電現象，嚴重降低電池的安全性，因此要嚴格控制正極材料中磁性異物的含量。2.2.3.6殘余堿含量產品的殘余堿含量應符合表4的規定。表4殘余堿含量產品分類低電壓型中電壓型高電壓型殘余堿含量（%）≤0.20≤0.20≤0.102.2.3.7粒度分布產品的粒度應符合表5的規定。表5粒度分布產品分類D50，μm1-20Dmax，μm≤30【條文說明】從大量的制漿經驗以及行業交流反饋來看，粒度分布幾乎決定了材料的加工性能。2.2.3.8離子擴散系數產品的離子擴散系數應符合表6的規定。表6離子擴散系數產品分類低電壓型中電壓型高電壓型鈦酸鋰磷酸鐵鋰磷酸錳鐵鋰錳酸鋰鈷酸鋰Ⅰ鎳鈷錳酸鋰Ⅰ富鋰錳Ⅰ鎳錳尖晶石鈷酸鋰Ⅱ鎳鈷錳酸鋰Ⅱ富鋰錳Ⅱ離子擴散系數（cm2/s）10-10-10-910-13-10-1110-13-10-1110-10-10-910-12-10-910-12-10-910-12-10-1110-10-10-910-12-10-910-12-10-910-12-10-112.2.3.9粉末電阻率產品的粉末電阻率應符合表7的規定。表7粉末電阻率產品分類低電壓型中電壓型高電壓型鈦酸鋰磷酸鐵鋰磷酸錳鐵鋰錳酸鋰鈷酸鋰Ⅰ鎳鈷錳酸鋰Ⅰ富鋰錳Ⅰ鎳錳尖晶石鈷酸鋰Ⅱ鎳鈷錳酸鋰Ⅱ富鋰錳Ⅱ粉末電阻率（Ω˙m）≤104≤50≤50≤103≤105≤104≤104≤102≤105≤104≤1042.2.3.10離子電導率產品的離子電導率應符合表8的規定。表8離子電導率產品分類低電壓型中電壓型高電壓型鈦酸鋰磷酸鐵鋰磷酸錳鐵鋰錳酸鋰鈷酸鋰Ⅰ鎳鈷錳酸鋰Ⅰ富鋰錳Ⅰ鎳錳尖晶石鈷酸鋰Ⅱ鎳鈷錳酸鋰Ⅱ富鋰錳Ⅱ離子電導率（S/cm）10-10-10-910-10-10-910-10-10-910-6-10-510-6-10-510-7-10-510-7-10-510-5-10-410-6-10-510-7-10-510-7-10-52.2.3.11振實密度產品的振實密度應符合表9的規定。表9振實密度產品分類低電壓型中電壓型高電壓型鈦酸鋰磷酸鐵鋰磷酸錳鐵鋰錳酸鋰鈷酸鋰Ⅰ鎳鈷錳酸鋰Ⅰ富鋰錳Ⅰ鎳錳尖晶石鈷酸鋰Ⅱ鎳鈷錳酸鋰Ⅱ富鋰錳Ⅱ振實密度（g/cm3）≥1.5≥1.0≥1.0≥1.8≥2.0≥2.0≥1.8≥1.8≥2.0≥2.0≥1.8【條文說明】振實密度是衡量活性材料的一個重要指標，因為鋰離子電池的體積是有限的，如果振實密度太低，單位體積的活性物質質量偏少，使得體積容量偏低。2.2.3.12比表面積產品的比表面積應符合表10的規定。表10比表面積產品分類低電壓型中電壓型高電壓型鈦酸鋰磷酸鐵鋰磷酸錳鐵鋰錳酸鋰鈷酸鋰Ⅰ鎳鈷錳酸鋰Ⅰ富鋰錳Ⅰ鎳錳尖晶石鈷酸鋰Ⅱ鎳鈷錳酸鋰Ⅱ富鋰錳Ⅱ比表面積（m2/g）≥1.0≥1.0≥1.0≥0.3≥0.2≥0.2≥1.0≥1.0≥0.2≥0.2≥1.0【條文說明】材料比表面積大時，電池的倍率特性較好，但通常更易與電解液發生反應，使得循環和存儲變差。材料比表面積與顆粒大小及分布、表面孔隙度、表面包覆物等密切相關。2.2.3.13pH值產品的pH值應符合表11的規定。表11pH值產品分類低電壓型中電壓型高電壓型鈦酸鋰磷酸鐵鋰磷酸錳鐵鋰錳酸鋰鈷酸鋰Ⅰ鎳鈷錳酸鋰Ⅰ富鋰錳Ⅰ鎳錳尖晶石鈷酸鋰Ⅱ鎳鈷錳酸鋰Ⅱ富鋰錳ⅡpH≤10≤10≤10≤11≤12≤12≤12≤11≤12≤12≤12【條文說明】pH值反映的是堿量的大小。2.2.3.14首次放電比容量產品的首次放電比容量應符合表12的規定。表12首次充放電容量產品分類低電壓型中電壓型高電壓型鈦酸鋰磷酸鐵鋰磷酸錳鐵鋰錳酸鋰鈷酸鋰Ⅰ鎳鈷錳酸鋰Ⅰ富鋰錳Ⅰ鎳錳尖晶石鈷酸鋰Ⅱ鎳鈷錳酸鋰Ⅱ富鋰錳Ⅱ首次放電比容量（mA˙h/g）≥135≥135≥135≥100≥140≥160≥200≥100≥160≥180≥230【條文說明】2.2.3.15首次充放電效率產品的首次充放電效率應符合表13的規定。表13首次充放電效率產品分類低電壓型中電壓型高電壓型首次充放電效率（%）≥80≥80≥752.2.3.16首次放電比容量產品的循環壽命應符合表14的規定。表14循環壽命產品分類低電壓型中電壓型高電壓型鈦酸鋰磷酸鐵鋰磷酸錳鐵鋰錳酸鋰鈷酸鋰Ⅰ鎳鈷錳酸鋰Ⅰ富鋰錳Ⅰ鎳錳尖晶石鈷酸鋰Ⅱ鎳鈷錳酸鋰Ⅱ富鋰錳Ⅱ循環壽命（次）≥2000≥1500≥800≥800≥3000≥2000≥500≥3002.2.3.17其他要求需方如對固態鋰離子電池正極材料有特殊要求，可由供需雙方協商確定。2.2.4試驗方法2.2.4.1化學成分產品的化學成分按GB/T23942的規定進行，也可按照供需雙方協商認可的方法進行。2.2.4.2外觀質量產品外觀質量用目視檢查。2.2.4.3晶體結構產品的晶體結構用X射線粉末衍射儀檢測。2.2.4.4水分含量產品水分含量的測定按GB/T6283的規定進行。2.2.4.5磁性異物產品磁性異物含量的測定按GB/T24533-2019中附錄K的規定進行。2.2.4.6殘余鋰含量產品的殘余鋰含量的測定由供需雙方認可的方法進行。2.2.4.7粒度分布產品粒度分布的測定按GB/T19077的規定進行。2.2.4.8離子擴散系數產品離子擴散系數的測定按附錄A的規定進行。2.2.4.9粉末電阻率產品離子擴散系數的測定按附錄B的規定進行。2.2.4.10離子電導率產品離子電導率的測定按附錄C的規定進