新型纳米轨道锂电池问世意味着什么?
80岁的中国工程院院士陈立泉是中国锂电池行业的奠基人。20世纪80年代,陈立泉和他的团队在中国率先开发出固体电解质和锂二次电池。65438-0996,带领科研团队在国内研发锂离子电池,率先解决了国产锂离子电池规模化生产的科学、技术和工程难题,实现了国产锂离子电池的产业化。
在江苏溧阳,陈老院士的得意弟子带领她的团队经过20多年的技术攻关,在锂电池的一种关键原料上取得突破,并于2017实现量产。纳米硅阳极材料是他们自主研发的新材料。纳米硅负极材料制成的纽扣电池容量是传统石墨锂电池的5倍。
硅广泛存在于自然界,储量丰富。沙子的主要成分是二氧化硅。然而,为了将金属硅制成硅阳极材料,需要进行特殊处理。在实验室里,完成这样的加工并不难,但要制作成吨的硅阳极材料,就需要攻克技术难题。
中科院物理所从2012开始做硅负极材料生产线,直到2017才做出第一条生产线,并不断调整和修改。大规模生产硅阳极材料经历了数千次失败。目前,溧阳这家工厂的年产量可达2000吨锂离子电池硅负极材料。
如果说硅负极材料是未来提高锂电池能量密度的好选择,那么固态电池技术则是目前公认的解决锂电池安全性和循环寿命问题的有效方案。目前,许多国家都在积极部署固态电池的研发,我国的固态锂电池技术研发也与国际同步。
在溧阳的这家工厂,采用了李红教授带领团队研发的固态锂电池无人机,其续航里程比同规格无人机增加了20%。谜底就在于这种深棕色的材料,它就是中科院物理所研制的固体阴极材料。
纳米硅阳极材料是他们自主研发的新材料。纳米硅负极材料制成的纽扣电池容量是传统石墨锂电池的5倍。
2018年,这里已经完成了300Wh/kg固态动力电池系统的设计研发,装上车辆后可以使整车续航里程翻倍。今年5月,这种固态电池已经用于消费电子产品。
对于未来动力电池和储能电池的发展方向,中国工程院院士陈立泉认为,安全性和成本仍是动力电池和储能电池等关键技术攻关的核心要求。在传统能源短缺的情况下,储能电池可以促进可再生能源的并网应用,改善峰谷用电矛盾,形成绿色可持续的能源结构。