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电动车百人会吴锋:动力锂电池是焦点 技术融合十分重要

导读: 随着新能源汽车的深入普及与发展,动力锂离子电池的爆发性需求已延伸到上游锂矿资源,正极、负极、隔膜与电解液等相关产业,锂离子动力电池市场正开始进入黄金期,动力电池产业已从低谷中走出,但会不会步入另一个低谷。

  2016年1月23日,由中国电动汽车百人会主办,清华大学、中国汽车工业协会、中国汽车技术研究中心、中国汽车工程学会协办的第二届中国电动汽车百人会论坛(2016)在北京钓鱼台国宾馆正式召开。

  以下为北京理工大学教授吴锋发言:

  各位来宾,下午好!参加中国电动汽车百人会的活动,听了很多报告,学了不少东西。我理解中国电动汽车百人会好像是一个百家争鸣的场所,允许发出100个声音,所以大家可以讨论嘛。因为我们是一个咨询机构,我们给陈司长、张司长提点参谋意见,所以我们有什么都可以说,我想围绕这个主题讲点东西,所以就没改题目。

  我们是在中国的镍氢电池和锂离子电池在863计划1987年开始的,当时有一个新兴储能材料,当中有一个储氢材料、锂电池材料,当时我是责任专家,组织这个项目,可以说材料也是电池的基础和先导。现在大家都知道,动力电池很多人都已经讲了,是国际竞相研发的热点,在国家相关的规划纲要当中都特别明确的提出了重点支持动力电池关键材料、电芯系统等研发,并提升电池能量密度等关键指标。特别是上次我看到创新工程里面,除了支持整车,就是支持动力电池,这个对于搞电池的人来说觉得也是很振奋的,而且董会长的中国汽车工程协会成立了动力电池的研发机构,让汽车厂家目前来做。这对汽车行业说明电池还是很重视,但是我希望给我们点儿宽松条件。

电动车百人会吴锋:动力锂电池是焦点 技术融合十分重要

  我们动力电池发展当中现在面临着几个问题:

  第一,能否构建出新一代的高比能电池。

  刚才国家相关的纲要里边都特别提出了能量密度这个指标的概念。

  第二,能否解决电池的安全可靠性问题,能否实现电池的长寿命,能否提高电池的性价比。我想这可能是动力电池发展当中的一个面临的问题。

  刚才也讲了,三元材料体系可以说是新一代高比能锂电的一个体系。三元和石墨、三元和硅碳,再下一代就是负锂。根据我们的匡算,如果锂离子电池能量密度达到300Wh/kg,如果用硅碳负极,正极的比能量一定要大于250mAh/g,因为在电池设计里面正极决定容量、负极决定寿命。一般是这么一个概念。我们主要在负锂构造优化、纳米尖晶石包覆、仿生膜的设计和研究。这方面我们研究出一种负锂氧化物材料,具有高容量,就是276mAh/g,而且具有比较良好的高倍率性能。这个在国际现在发表的文献当中是没有的,在负锂的高倍率、高容量方面这个数据还是领先的。

  在负极方面,我们是做了一个无黏合剂的复合负极材料。大家知道,黏合剂本身是惰性的,想提高能量,我们用了一个直接的涂抹法来合成无需黏合剂的负极材料。

  我们还做了聚苯胺包覆的纳米硅材料,能够达到175mAh/g。最近有一个报道,美国的劳伦斯伯克利实验室,在负极里面加了氢,说这个容量可以提高5倍,如果我在这里面能够放入氢的话,这个材料也还有点意思,这里边我们把锂离子电池有没有可能和镍氢电池做一个融合。

  锂离子电池的危险性其中一个来源在于电解液。比如说镍氢电池、镍铬电池是碱性的电解液,六氟磷酸锂也是电解液。我们现在也做了叫做泥浆型的电解液。它的性能对于安全性和循环问题性都是很有好处的。我们在三元和硅碳负极材料我们做了电池319,但是它的循环性能现在还不行,安全性也没有考核,所以说锂离子电池单纯的如果要做高比能量,应该是可以做到,但要是做到产业化指标就很难,因为要有各种条件的约束。

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