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，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。

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,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題,以及體積變形和熱穩(wěn)定性問題。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。