2017年5月16日-18日，由華夏車子技藝探討中心(之下簡單稱呼中汽中心)主持，中汽中心車子試驗(yàn)探討所、車子技藝情報探討所、千人計(jì)劃(常州)新燃料車子探討院結(jié)合承辦，常州市經(jīng)濟(jì)與消息化委員會、鐘樓區(qū)國民政府、常州市車子產(chǎn)業(yè)協(xié)會合作協(xié)辦的“2017年第五屆世界電動車子及要害部件測評研討會”在江蘇常州成功舉辦。華夏大巴車網(wǎng)作為大會要緊合作媒體，全程報導(dǎo)大會各項(xiàng)內(nèi)容。

　　之下為華夏科學(xué)院物理探討所探討員李泓大會演講部分實(shí)錄：

　　本次匯報最重要的分為三個部分，起首對現(xiàn)存電池技藝發(fā)展剖析;接下來是固態(tài)電池的研發(fā)實(shí)例，最終是能源電池的技藝進(jìn)行展望。

　　日前，液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池曾經(jīng)映入第三代。正極資料的電壓和容量不停提升，負(fù)極漸漸調(diào)轉(zhuǎn)方向高容量硅基負(fù)極資料，電解液進(jìn)一步功效化、高平安和高電壓化，陶瓷隔膜還在不停進(jìn)行中。在2016年國度新燃料車子要點(diǎn)專項(xiàng)中，公司申報的公布的研發(fā)方案可行瞧出，關(guān)于300 Wh/千克的鋰離子能源電池路線，抉擇了高鎳正極和納米硅碳負(fù)極。從最近的進(jìn)展看，電芯能量密度的實(shí)現(xiàn)無難題，要害是如何在此根基上，兼顧電池平安性、重復(fù)性、倍率特性，滿足電動車子實(shí)質(zhì)請求。

　　對照華夏政府在能源電池電芯方面的研發(fā)指標(biāo)以及日本和美國的進(jìn)行指標(biāo)來看，2020年實(shí)現(xiàn)300Wh/千克的能源電池的生產(chǎn)技藝,同一時間400-500Wh/千克的原型電池技藝得到認(rèn)證。高能量密度電池的開發(fā)，負(fù)極很有可能用到金屬鋰負(fù)極。在液態(tài)電解質(zhì)中，金屬鋰負(fù)極面對的自發(fā)化學(xué)副反映、鋰枝晶生長、不固定的界面膜、空間浮動較大等難題，依舊難以同一時間解決。較多的探討團(tuán)隊(duì)提議采納固體電解質(zhì)悉數(shù)或部分替代液態(tài)電解質(zhì)，來解決運(yùn)用或含有金屬鋰負(fù)極的電池面對的最重要的技藝挑戰(zhàn)。

　　日本NEDO早在2008年就制訂了研發(fā)計(jì)劃，計(jì)劃在2030年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)，包括固態(tài)金屬鋰、固態(tài)鋰硫和固態(tài)鋰空氣電池。固態(tài)電池從電解質(zhì)形態(tài)上分成三類，一種是純聚合物，例如聚環(huán)氧乙烷;一種是沒有機(jī)固體電解質(zhì)的氧化物或許硫化物;第三個是把聚合物和沒有機(jī)物復(fù)合在一同。這三種固體電解質(zhì)最難解決的難題在于：在鋰離子電池或許是將來的金屬鋰電池中，正極來回空間膨脹收縮后，與固體電解質(zhì)相的接近會漸漸變差。關(guān)于固態(tài)電池來講，便是在重復(fù)進(jìn)程中如何一直維持較輕的電子和離子阻抗。假如無更沒有問題法子，這三類電解質(zhì)中也可行添加少量液體來解決重復(fù)進(jìn)程中電接近惡化的難題，這一類電解質(zhì)可行稱為混合固液電解質(zhì)，也便是說電芯中同一時間含有固體電解質(zhì)和液體電解質(zhì)。

　　在固體電解質(zhì)資料方面，世界上曾經(jīng)開發(fā)了好多類，最重要的包括氧化物、硫化物、氫化物、鹵素、磷酸鹽薄膜和聚合物。此刻主流的電解質(zhì)資料有三種，起首是氧化物固體電解質(zhì)，采納沒有機(jī)陶瓷電解質(zhì)來替代液體電解質(zhì)，最重要的是解決正極側(cè)的填充接近難題，可能須要十分繁雜的外表包覆技藝。關(guān)于硫化物電解質(zhì)，其離子電導(dǎo)率十分高，也須要解決正極側(cè)電阻變大的難題，同一時間解決制備、庫存、服役進(jìn)程中化學(xué)穩(wěn)固性差和發(fā)生硫化氫的難題。關(guān)于薄膜電解質(zhì)，離子電導(dǎo)率盡管很矮，可是經(jīng)過薄膜化下降面電阻，也可行制備運(yùn)用器件。可是做成大面積疊層的大容量電池仍是很有挑戰(zhàn)。

　　日前，曾經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的大容量固態(tài)電池最重要的仍是聚合物固態(tài)電池，便是聚環(huán)氧乙烷基固態(tài)電解質(zhì)，加拿大魁北克水電探討所報導(dǎo)的數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，可行運(yùn)用46微米厚的金屬鋰，30微米厚聚合物電解質(zhì)以及30微米厚的磷酸鐵鋰正極，1/3C下重復(fù)一千屢次，事業(yè)溫度在60到85度，電池包須要有加熱保溫功效。

　　華夏科學(xué)院在2013年11月布置了一種策略先導(dǎo)名目，期望能鑒于納米技藝，探討開發(fā)少許能夠?qū)嵸|(zhì)利用的領(lǐng)先進(jìn)步資料和電池技藝，指標(biāo)是300 Wh/千克，明年6月份全部的資料要映入到量產(chǎn)的階段。

　　在固態(tài)電池開發(fā)方面，5個團(tuán)隊(duì)取得了進(jìn)展。化學(xué)所的郭玉國團(tuán)隊(duì)開發(fā)了聚(醚-丙烯酸酯)的聚合物固體電解質(zhì)，耐受氧化電壓是4.5伏。
 

　　寧波資料所的許曉雄團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了氧化物、硫化物固體電解質(zhì)資料、陶瓷片、全固態(tài)電池。還開發(fā)了能在室溫重復(fù)，也能在80oC重復(fù)，能量密度在240-280Wh/千克的8-10Ah的混合固液鋰離子電池，該電芯經(jīng)過了汽研中心的第三方平安性測試。

　　鑒于剛?cè)岵��?jì)的設(shè)置思想，青島生物燃料所的崔光磊團(tuán)隊(duì)開發(fā)了聚丙烯碳酸酯、纖維素、鋰鑭鋯氧復(fù)合的固體電解質(zhì)，研發(fā)的電池能量密度達(dá)到了300Wh/千克,并初次在馬里亞納海溝達(dá)成了深海測試。

　　上海硅酸鹽探討所的郭向欣團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了聚環(huán)氧乙烷、鋰鑭鋯氧復(fù)合的固體電解質(zhì)，并研制了2Ah級的固態(tài)鋰離子電池。

　　華夏科學(xué)院物理探討所提議并認(rèn)證了原位固態(tài)化的設(shè)想，研制的10Ah軟包電芯能量密度達(dá)到310-390Wh/千克，空間能量密度達(dá)到了800-890Wh/L，該電池可行在室溫和90oC重復(fù)。

　　日前開產(chǎn)生產(chǎn)的液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池的軟包電芯中，通常液體電解質(zhì)重量百分比為20-25%，負(fù)極為碳、硅等。從長遠(yuǎn)看，未來須要進(jìn)行全固態(tài)金屬鋰電池，負(fù)極悉數(shù)為鋰，但面對相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。在未來短期和中期，介于全固態(tài)和液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池之中的技藝，如混合固液電解質(zhì)電池，可能會在提高能量密度的同一時間，兼顧平安性、倍率特性、重復(fù)性，起首實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

　　從開發(fā)混合固液電解質(zhì)電池和全固態(tài)金屬鋰電池資產(chǎn)來看，須要要點(diǎn)開發(fā)固體電解質(zhì)和金屬鋰資料，解決界面離子和電子傳輸，以及空間形變難題，多半設(shè)施可行經(jīng)過采納現(xiàn)存鋰離子電池和一次金屬鋰電池資產(chǎn)的生產(chǎn)配備來實(shí)現(xiàn)。另外，大范圍制造金屬鋰電池的干燥房等制造環(huán)境操控技藝也曾經(jīng)掌握。雖然開發(fā)混合固液電解質(zhì)電池和全固態(tài)金屬鋰電池，還面對好多科學(xué)與技藝的挑戰(zhàn)，但這點(diǎn)方向同樣充滿了期望，歡迎各方有機(jī)會來合作，一同推進(jìn)領(lǐng)先進(jìn)步電池技藝的進(jìn)行，謝謝大伙!                （以上內(nèi)容，已由華夏大巴車網(wǎng)特別約請演講者本人審查確認(rèn)）