锂电池研发进展.docx

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1、锂电池研发进展1.l新一代锂离子蓄电池研发概况如今全世界各大公司都加大了对锂离子蓄电池的资金投入，这表示应用于插电式混合动力和电动车的新一代的高能电池开始了研发。在BASFFutureBusiness有限公司的领导下，18个来自工业和科学领域的合作伙伴共同开始了名为”HE-Lion”的项目，打算在未来四到六年内研制出效率更高，更安全的锂离子电池并且在市场上推广。德国教育研究部门(BMBF)在创新联盟LithiUmIonenBatterieLIB2015”的出资2100百万欧元赞助HE-Lion项目。“这一同盟对于加强德国的创新地位是必须的。在这次的研发进程中，我们必须尽可能早的取得电池材料的决

2、定性突破。这样才能降低电池的成本”，BAS的董事会成员兼此次研发项目的发言人AndreasKreimeyer说道。第一和第二代锂离子电池已经成熟应用于笔记本电脑，智能手机，数码相机，而第三和第四代锂离子电池的研发目标是更稳定的系统。而能否成功的决定性因素是新电池安全性和效率是否高，价格是否合理。并且力争使能量密度比现有的电池提高两到五倍。这样才能使插电式混合动力和电动车的行驶距离提高到人们可接受的程度。BASF,FreudenbergVliesstoffe和SGLCarbon公司负责材料研发。而电池技术则由FraunhoferInstitutItzehoe以及Gaia,LeCIanCh6和Bo

3、sch公司提供。而汽车设计则交给了大众汽车公司和能源集团EnBW,让高能电池能完美的整合入能源供给系统。Berlin,Bonn,Clausthal,Darmstadt,Giessen,Hannover,Miinster等地的大学以及瑞士的Paul-Scherrer学院和DreSden的LeibniZ学员合作开展基础理论研究。1.2 电动轿车专用锂电池研究新进展电动轿车专用锂电池研究新进展法国国家科学研究院(CNRS)和法国原子能委员会“新能源技术及纳米材料创新实验室”(CEA-Liten)的科学家们通过实验修正的“多米诺一阶次模型”表明，酸铁锂内部的局部应力促成了区域间的电和离子的传导，从而使

4、电池运行。未来电池可以依靠磷酸铁锂，这是一种环境友好材料，具有优异性能，成本低且具有好的热稳定性（从安全角度非常重要）。所有这些优点使它成为未来电动轿车用锂电池的最好材料。然而，这种材料却不具有使电极工作的传导离子和导电性能。UCNRS属下的波尔多固体材料化学研究所的化学家和CEA-Liten的研究伙伴首次对这一“悖论”现象做出了解释。通过研究磷酸铁锂，他们揭示了“多米诺一阶次过程，使电池的充电-放电周期成为可能。一旦放电材料和已经放电后的材料的界面存在压力，这种现象就会发生。随着界面移动，界面区的电和离子传导就会像多米诺骨牌一样异常迅速。这一新的反应过程，解释了两种绝缘材料（一种在充电状态，

5、另一种在放电状态）如何能够使锂离子电池运行。这是人们在研究未来锂电池需要的低成本和安全电极材料方面迈出的重要一步。研究成果还有助于人们了解未来用于混合动力汽车和电动轿车的磷酸铁锂电池内部的纳米级过程。1.3 中国新型锂电池研发获得重大突破新华网长春11月13日专电（记者马扬）我国科学家近日宣布，经过科研人员多年的努力，我国新型锂离子电池材料研发取得重大突破，目前已能满足电动汽车大功率放电要求，技术水平处于国际领先地位。近日，吉林省科技厅组织专家对东北师范大学和吉林省辽源市彤坤新能源科技有限公司承担的重大科技攻关项目“新型锂离子电池材料的研制”进行了鉴定。鉴定委员会认为，在中试规模下制备的磷酸亚

6、铁锂复合材料技术已达到国际先进水平，这种材料不仅能够满足电动汽车大功率放电的要求，而且在1OOO次循环条件下仍循环性能优良，能保持初始容量的9O%以上。据专家介绍，目前，国际上最好的材料克容量为每克12O毫安-13O毫安，而该新材料克容量水平已经超过每克14O毫安，此项研究成果的突破，使锂离子电池产品性能大幅度提高。首先是安全性能上有了重大突破。采用传统技术的电池在受挤压或短路、过热、过度充电或滥用时容易发生爆炸和燃烧，而采用磷酸盐技术生产的锂离子电池，从根本上消除了这些安全隐患，可以称为目前国际上安全性更高的动力电池。其次是电池使用寿命大大延长。电池的重复充电次数由原来的5OO次增加到2000次以上。再次是锂离子电池材料与国家重点扶持的新能源、新材料产业方向吻合，并且产品应用性能的提升也使锂离子电池的应用领域得到了更大的拓展。由于近年来石油价格持续上涨，因此该材料特别适用于目前市场上普遍看好、发展潜力巨大的电动车动力电池。