九月九日，第二屆儲能電池技術(shù)發(fā)展方向研討會在京召開。

本次會議由我國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會與我國科學(xué)院電工研究所儲能技術(shù)研究組聯(lián)合主辦，北京好風(fēng)光儲能技術(shù)有限公司、浙江南都電源動力股份有限公司、中天儲能科技有限公司、長興太湖能谷科技有限公司及合肥博澳國興能源技術(shù)有限公司等單位聯(lián)合支持。

我國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所副研究員董杉木出席了本次會議，并發(fā)表了題為《高性能聚合物固態(tài)鋰離子電池—關(guān)鍵材料開發(fā)與應(yīng)用》的報告，以下為演講全文：

董杉木：非常感謝主持人介紹，很榮幸有這個機會代表崔老師分享一下我們課題組在高性能的聚合物固態(tài)電池關(guān)鍵材料開發(fā)和應(yīng)用方面的一些研究進展。我們課題組是一個專注于做電解質(zhì)的課題組，重要研究方向是聚合物電解質(zhì)，以及與它相匹配興鋰鹽、凝膠化添加劑、以及相應(yīng)的正負極界面研究。

“十三五”國家戰(zhàn)略信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃在發(fā)展高效儲能和分布式能源方向有明確布局，我們要構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)，百兆瓦級的儲能電站以及移動式分布式儲能裝置都有非常重要的應(yīng)用。用鋰離子電池來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柴油發(fā)電機，在演習(xí)、醫(yī)院搶救、通訊、應(yīng)急的動力牽引等方面有非常豐富的應(yīng)用場景，有更加靈活便捷的應(yīng)用。但是安全問題是目前鋰離子電池在儲能領(lǐng)域應(yīng)用中要重點關(guān)注的課題。

鋰離子電池最重要安全隱患來自于電解液，目前選擇的液態(tài)有機電解液易燃易爆，用固態(tài)電解質(zhì)代替液態(tài)電解液，是目前我們公認的提升鋰離子電池安全性能最為有效的選擇。目前固態(tài)電池采用的固態(tài)電解質(zhì)普遍存在性能短板，距離高性能鋰離子電池系統(tǒng)的要求仍有不小的距離。此外固固接觸界面的失效行為以及背后的失效機理也亟待闡明。因此，構(gòu)建高性能固態(tài)電池要從兩個方面入手，一方面構(gòu)建高性能的固態(tài)電解質(zhì)，另一方面提界面的升兼容性和穩(wěn)定性。

下面我簡單匯報一下我們課題組在固態(tài)電解質(zhì)方面的一些工作，我們思路是剛?cè)岵脑O(shè)計理念，其中剛指的是剛性的聚合物骨架以及剛性的無機顆粒，柔指的是柔性的聚合物離子傳輸材料，通過聚合物和聚合物之間，以及聚合物和無機顆粒之間的路易斯酸堿相互用途，可以為鋰離子傳輸創(chuàng)造新的通道，并大幅提升電解質(zhì)的綜合性能。此外我們也開發(fā)了一系列與聚合物電解質(zhì)相互匹配的鋰鹽，可以提升電解質(zhì)的離子遷移數(shù)，從而改善固態(tài)電解質(zhì)的離子傳輸性能。

我們設(shè)計制備的固態(tài)鋰離子電池可以通過五次穿釘測試，不著火不爆炸，同時電壓在短時間下降后還可以快速恢復(fù)。目前我們設(shè)計的固態(tài)電池單體能量密度可達291.6Wh/kg,循環(huán)850次容量保持率超過85%，該單體電池已經(jīng)通過第三方權(quán)威檢測。基于上述單體技術(shù)，我們與中科院深海所合作成功在馬里亞納海溝進行固態(tài)電池系統(tǒng)“青能-1”全深海電源(耐受100MPa)應(yīng)用示范，該技術(shù)打破國外全海深電源技術(shù)封鎖，使我國成為繼日本之后第二個掌握全海深鋰電源技術(shù)的國家。該技術(shù)也得到了包括中央電視臺的主流媒體的跟蹤報道。