鋰離子電池的技術(shù)路線正面對(duì)挑戰(zhàn)

在最近的新系統(tǒng)電池研究中，長(zhǎng)壽命動(dòng)力鋰離子電池新材料與新系統(tǒng)課題組以富鋰材料為正極，硅碳材料為負(fù)極，其核心能量密度達(dá)到348whkg。研究小組使用了富含鋰的材料做正極，硅碳材料做負(fù)極。以富鋰材料為正極，金屬鋰為負(fù)極的鐵芯比能573Wh≤kg。鋰硫電池的比能為600W/kg，一次鋰空氣電池的比能為780Wh/kg。

鋰陰極是發(fā)展高能量密度電池的重要通用技術(shù)。一些研究小組建議使用固體或混合固體液體來(lái)解決使用或包含鋰金屬陰極電池的重要技術(shù)挑戰(zhàn)。李說(shuō)，2013年十一月，中科院?jiǎn)?dòng)了中科院戰(zhàn)略試點(diǎn)項(xiàng)目A，該項(xiàng)目也支持固態(tài)電池的發(fā)展，三個(gè)團(tuán)隊(duì)在聚合物、硫化物和原位固態(tài)技術(shù)方面取得了進(jìn)展。

目前，液態(tài)電解質(zhì)軟芯中液態(tài)電解質(zhì)的重量百分比為15%-25%，含有負(fù)碳和負(fù)硅。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，全固態(tài)鋰金屬電池還有待發(fā)展。陰極含有金屬鋰，電池不含液體。李紅說(shuō)。

雖然技術(shù)路線比較明確，但目前面對(duì)著很大的挑戰(zhàn)。李紅說(shuō),從發(fā)展的角度固液混合電解質(zhì)電池和all-solid-metal鋰離子電池行業(yè),應(yīng)把重點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)固態(tài)電解質(zhì)和鋰金屬材料解決界面離子和電子傳遞問(wèn)題,以及體積變形和熱穩(wěn)定性問(wèn)題。大多數(shù)制造設(shè)備可以使用現(xiàn)有的鋰離子電池和初級(jí)鋰金屬電池行業(yè)的設(shè)備。

此外，還掌握了規(guī)模化生產(chǎn)鋰金屬電池烘干室等生產(chǎn)環(huán)境控制技術(shù)。盡管混合固態(tài)-液態(tài)電解質(zhì)電池和全固態(tài)鋰金屬電池的發(fā)展還面對(duì)著許多科技挑戰(zhàn)，包括成本控制方面的挑戰(zhàn)。

只要我們對(duì)根本的科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行扎實(shí)、深入的研究，提出切實(shí)可行、有創(chuàng)意、有創(chuàng)意、全面的解決方法，即使有困難，也有希望做到。李紅說(shuō)。