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【年终盘点】2017年锂电行业十大技术热点

导读: 光阴似箭,日月如梭。2017年已临近尾声,在新年来临之际,小编此前为大家盘点了锂电行业十大热门事件。今年,锂电行业大大小小的技术时有公布,小编根据相关技术的影响深度,盘点了锂电行业十大技术热点。

光阴似箭,日月如梭。2017年已临近尾声,在新年来临之际,小编为大家盘点了锂电行业十大热门事件,详情请查看《【年终盘点】2017年锂电行业十大事件》。新能源汽车行业依旧火热,带动锂电池需求持续增长。然而目前锂电的能量密度越来越接近极限,而固态电池成了大众视野中最适合的方向,但也存在部分研究机构继续坚持在液态电池上作文章;当石墨烯之类的新材料装载上锂电池,替换此前的正负极、电解液、隔膜时,它们的表现又是如何让人惊喜?2017年,锂电行业大大小小的技术时有公布,小编根据相关技术的影响深度,盘点了锂电行业十大技术热点。

一、固态电池技术

电动车和手机的下一代锂电池将会选择能量密度更高、安全性更好的全固态锂离子电池。各国对固态电池的研究如火如荼。

我国为了加速新材料和全固态锂离子电池研发,“十三五”期间设立“基于材料基因组技术的全固态电池研发”国家重点专项,该重点专项由北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授作为首席科学家牵头组织11家单位共同承担。

12月初,有报道称,潘锋教授课题组在新型固态电解质以及高能量密度固态电池方面的研究取得重要进展,制备了新型复合固态电解质材料。该电解质材料具有较高的体相离子电导率,锂离子传输性能极佳,与电极材料颗粒间具有良好的匹配性。由于以上特点,该新型固态电解质与磷酸铁锂正极和锂金属负极组装的固态电池可以达到极高的电极材料负载量(25mg cm-2),并且在较广的温度区间内表现出良好的电化学性能。

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11月中旬,有外媒报道,菲斯克(Fisker)的科研人员们为其柔性超高能量密度固态电池申请技术专利。菲斯克的固态电池采用了三维电极,其能量密度是锂离子电池的3倍。据该公司宣称,该技术使电动车的续航里程数达到500英里以上,而充电所需时间仅为1分钟,比在加油站的加油速度还快。据菲斯克预计,该技术的在汽车领域内的量产应用需要等到2023年以后。

10月底,丰田汽车公司副社长迪迪尔·勒罗伊称要在2025年前推出能够延长电动汽车续航里程的新一代电池“固态电池”。他还声称丰田公司正投入200多人进行开发。除了丰田,日立此前透露,目前已经将固态电池的样品送到了航空航天和汽车行业的潜在客户。

【OFweek视角】

作为最有可能在短时间内代替动力电池的全固态锂电池,当前可达到的能量密度约400Wh/Kg,预估最大潜力值达900Wh/Kg。但是固态电解质具有高的电阻,在功率密度方面还存在一些待解决的问题,需要从固态电解质、正负极材料上着手,一旦这些问题能够有效解决,必将在未来掀起一场新的电池革命。

二、石墨烯电池技术

三星电子11月27日宣布,该公司研究机构三星综合技术研究院(SAIT)开发出了石墨烯电池新技术,在提高新电池容量扩大45%的同时,充电速率进步5倍,并能延伸电池应用寿命。SAIT对外宣称,如果现有锂电池需要1小时才能全部充满,而采用这项“石墨烯球”新技术后,便可缩短到12分钟。此外,还可以把温度保持在60摄氏度,新电池还有望用于电动汽车。

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三星官方公布的“石墨烯球”图

7月中旬,中科院宁波材料所研究团队研制出基于石墨烯空气阴极的铝空气电池发电系统,该电池系统能量密度高达510Wh/Kg、容量20千瓦时、输出功率1000瓦。通过实际演示显示该电池系统可同时为一台电视机、一台电脑、一台电风扇以及10个60瓦的照明灯泡同时供电,初步验证了铝空气电池系统的发电供电能力。据介绍,目前以石墨烯基复合氧化物为催化剂的铝空气电池阴极中试生产实验线已经建成,未来可以批量生产上市。

2月21日,中国最早从事石墨烯技术研发的北京碳世纪科技有限公司召开石墨烯锂离子五号充电电池烯储霸王产品发布会。该款电池是中国首款石墨烯锂离子五号充电电池,与普通5号干电池、充电电池相比,该款电池优势明显,可循环使用3万次以上,能够在-45℃~60℃的环境下使用,这些性能都是普通电池所不能及的。最为重要的是,该款电池能够实现量产,产品发布也代表了正式投入市场。

【OFweek视角】

石墨烯具有极强的导电性和耐用性,科学家正在寻找这种材料的多种应用方式,石墨烯电池就是其中的一个尝试。石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。石墨烯的特点明显,如果用于新源汽车上,可以减少电池体积,使车身轻盈,大大提高续航里程;如果用于手机充电宝上,则可以大大提高输出电量;而通讯基站如果采用这种电池,优势也很明显,可以解决电池寿命难题。

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