中国科学院电工研究实现锂浆料电池从零到一的突破

2019-08-29 15:31  来源:中国能源报  浏览:  

近期,由中国科学院电工研究所承担的锂浆料电池项目通过北京市科学技术委员会验收。该项目一代中试产品的研发成功,在全球范围内实现了锂浆料电池从零到一的突破。

“低成本、长寿命、高安全、易回收,是储能电池发展的综合目标。目前已有的锂离子电池普遍‘娇小富贵’,并不适合大型储能场景。能否以储能应用需求为导向,开发‘傻大笨粗’的大容量电力储能专用电池?2010年底,我们开始探索锂电池与其它类型蓄电池的结合,研究适合大容量储能的锂浆料电池,一做就是八年。”谈及项目研发的初衷,陈永翀这样说道。

陈永翀是中国科学院电工研究所储能技术研究组组长,也是锂浆料电池项目技术团队的带头人。据悉,“锂浆料电池”这一技术名称由陈永翀技术团队在2015年发明专利CN 201510164222.1中第一次正式提出,截至目前,该项目共申请专利92项,获授权35项,相关专利数量世界第一,核心技术专利于今年3月获得美国授权,在国际上形成了具有自主知识产权的技术路线。

陈永翀介绍说,与传统锂电池相比,锂浆料电池有四大特点:一是电池制造成本更低,超厚浆料电极是普通锂离子电池涂布粘接电极厚度的10-50倍,适合提供大容量的电力储能输出;二是可以再生修复,当电池使用一段时间性能下降后,通过再生技术修复电池内部界面,重新提升电池活力,达到10年以上日历使用寿命;三是电池内部安全可控,当电池内部发生短路故障时,可以通过安全系统对电池内部进行可控维护,保证电池不燃烧、不爆炸;四是解决了电池回收的难题,当电池报废后,浆料方便回收处理,可以通过补充缺失的微量元素,再生后用于新电池生产。据估计,锂浆料电池制造成本比普通锂离子电池约低1/3,未来规模化生产后有望突破度电成本0.4元/kWh。

创新就是不断挑战并克服困难的过程。在锂浆料电池最初的原理验证阶段,陈永翀带领团队尝试多种材料配方,创新性地提出完全不同于已有电池结构的“集流内阻解耦结构”,通过开展相关试验,一举攻克技术难关,解决了超厚电极的极化问题。

陈永翀进一步提到,锂浆料电池又分为小储能应用产品和大储能应用产品,前者主要目标是替代部分铅酸电池市场,后者主要应用于容量型储能场景。锂浆料电池是容量型长时储能领域的重要技术方向,未来将广泛应用于低速电动车、光伏储能、基站储能、家庭储能和削峰填谷的电力储能场景。

“下一步,我们的工作重点是工艺装备的研发和技术成果的产业转化,开展‘从一到十’的放大中试工作。目前,团队正在开发接近产品应用的第二代电池中试产品,计划明年实现锂浆料电池MVP产品的小批量生产,交付目标客户试用。未来,我们还将以市场应用为导向,反馈并迭代开发新型储能电池产品。”陈永翀表示。

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
科学家利用弱电解质键让锂金属电池在低温下更好地运行

科学家利用弱电解质键让锂金属电池在低温下更好地运行

了探索更具应用前景的锂电池,许多研究团队已将目光放到了基于纯锂的金属阳极方案,而不是当前普遍采用的混合材料。同时为了攻克在低温下性能不佳的缺点,该领域的科学家们也已经取得了一些突破。比如加州大学圣迭戈分校(UCSD)的研究团队,就依靠电解质中的弱键,释放了锂金属电池在寒冷条件下的空前性能。
俄罗斯开发用体温转化为能量的充电技术

俄罗斯开发用体温转化为能量的充电技术

全世界都在开发把体温转化为能量的充电技术。俄罗斯也不例外。莫斯科电子技术研究所正在研究一种能够把热能转化为电能的材料,将来可以直接在手上或背部为便携式小装置充电。相关研究发表在《可持续性》杂志上。
大连化物所研制出多功能MXene油墨应用于微型储能器件和自供电集成系统

大连化物所研制出多功能MXene油墨应用于微型储能器件和自供电集成系统

近日,中科院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队与刘生忠团队合作,开发出一种多功能的水系MXene印刷油墨,并基于该油墨打印出微型超级电容器、锂离子微型电池和全柔性自供电压力传感系统。相关研究成果发表在《先进材料》上。
正在引发新一轮能源革命的主角会是谁?

正在引发新一轮能源革命的主角会是谁?

新一轮能源革命的核心为可再生能源发电与规模储能,在众多电化学储能技术中,由于钠离子电池具有资源丰富、低成本、高安全、转换效率高、灵活方便易于集成、响应速度快、免维护等优点,因此是规模储能的理想选择之一。
中科院金属所:锂硫电池中的原位固化策略抑制多硫化物穿梭效应

中科院金属所:锂硫电池中的原位固化策略抑制多硫化物穿梭效应

高比能的锂硫电池被认为是最有前景的下一代储能体系。然而,锂硫电池在充放电过程中会产生可溶于醚类电解液的多硫化物,多硫化物的溶解和扩散会导致活性物质损失、锂负极腐蚀,使电池容量快速衰减。为此,科研工作者提出了各种策略限制多硫化锂的溶解和扩散,包括使用多孔、极性或是有催化作用的正极载体,在正极和隔膜间增加阻挡层和电解液改性等。其中,对作为多硫化物溶解和扩散媒介的电解液进行优化的策略,易于扩大规模,可满足未来商业应用的需求。

推荐阅读

热文

Copyright © 能源界