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锂离子电池及其关键材料的研究进展及未来趋势

日期:2015年6月11日 00:48

 2015年4月10日下午,由OFweek中国高科技行业门户主办,OFweek锂电网承办的“OFweek2015中国锂电技术产业研讨会”在深圳大中华喜来登酒店成功举办。会议邀请了行业内外多名专家学者、企业人士共同出席,清华大学深圳研究生院教授贺艳兵教授就"锂离子电池及其关键材料的研究进展及未来趋势"这一主题发表了精彩的演讲。

  在演讲中,贺教授就锂离子电池发展主要存在的主要问题、锂离子电池正负极材料、锂离子电池导电添加剂及下一代锂电池五大方面进行了讲解。

    贺教授指出,能量密度低、快速充电性能差、低温充放电性能差以及安全性差是目前锂离子动力电池发展四大瓶颈。就电解质而言,目前锂离子电池主要是用液态电解质,但“下一代锂电池应是全固态锂电池”,贺教授引用中国工程院陈立泉院士的话说到,“如果现在还不布局全固态锂电池,将会错失发展时机。锂硫、锂空电池成为研究热点,但其产业化难度较高。其实如果业内将全固态锂电池问题攻克了,再去做锂硫、锂空电池,相关技术难题会迎刃而解。”另外针对电池快速和低温充电的问题,贺教授给出了四点个解决方向:1、负极材料-提高锂离子扩散系数;2、电解液-提高锂离子低温活度;3、电池制备工艺-缩短锂离子传输通道;4、导电添加剂-提高电子电导率和离子电导率。

  关于负极材料,目前应用最广泛的当属石墨材料,。对于其他负极材料,贺教授表示,新型纳米碳材料虽然具有比容量高,但是需要解决首次库仑效率低和无充放电平台的问题(从极化机理来说,很难解决);新型Si,Sn复合负极材料已经得到广泛的研究,但如果首次库仑效率能够进一步提高,将具有很大的发展前景;负极SEI膜形成将成为未来提高负极材料和电池性能的研究热点。

  最后谈及锂离子电池导电添加剂,贺教授总结到,作为目前研究热门方向,石墨烯添加剂可以提高电子电导率,但却损害了电子的倍率性。对能量型电池而言,石墨烯可以提高比容量,但对功率型电池来说,石墨烯目前还很难用在动力电池中。

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