《关键材料是破解动力电池瓶颈突破口》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-11-23
  • 当前,中国的新能源汽车产业正在从政策驱动向市场主导转变,动力电池产业的市场化竞争日趋激烈,产业整合向深层次推进,相关企业都将面临一次更为严峻的考验和挑战。

    我国动力电池产业近些年来虽然取得了令人瞩目的成就,但还有很多问题亟待解决,例如动力电池还面临许多需要突破的技术瓶颈,包括如何提高安全性和续驶里程?如何做到长寿命、低成本,以及电池回收利用等。此外,还有电池总体产能过剩、优质产能不足,相关企业资金链紧张,新一轮洗牌正在加速等。

    众所周知,材料科学的进步往往能够给相关产业带来大踏步的前进,应该根据市场对电池性能的需求来设计、研发相应的新材料。比如要发展高比容、低成本的电池正极材料,就需要从电池反应机理和基础材料入手,进行研究和突破;发展高安全性的电解质材料,就需要我们从非有机体系和固态化两个方向进行开发;为满足新能源汽车在高寒高海拔地区使用,就需要从电池材料入手,提高电池的温度适应性与可靠性。

    在废旧电池回收和再生过程中,如何避免对环境的再次污染?电池梯次利用的前提和条件是什么?这些事关新能源汽车和动力电池更好推广应用的难题,往往以关键材料为突破口。

    大家可以感受到北京这两天正遭受寒流的袭击。当大自然即将进入严冬的时候,动力电池产业是否也会又一次进入严冬呢?

    我们欣喜地看到,许多企业在资金十分紧张的情况下,依然有勇气拿出可观的经费投入到基础研究、科研创新和产业升级中,这也是动力电池产业能够坚持不懈向前发展的一个重要因素。可以预料:动力电池的材料、技术、结构设计、工艺和体系及其相关理论正孕育着一场重大的变革;随之而来的,将是动力电池综合性能包括性价比的大幅度提升和市场的更大需求。

  • 原文来源:http://www.xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=342169
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    • 编译者:guokm
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    • 从中国锂离子动力电池龙头企业宁德时代新能源公司获悉,近日该公司研发团队攻克动力电池正极和负极材料等关键核心技术,开发出比能量(质量能量密度)达304Wh/kg的样品,在国际市场上处于领先地位。   业内分析认为,目前宁德时代的技术突破已获得实验成功,随着相关的技术逐渐进入市场化应用阶段,将显著提升国产动力电池核心竞争力。   据业内介绍,锂离子动力电池是目前应用最广泛的新能源汽车动力电池,但电池的能量密度成为产业化瓶颈。“电池的能量密度,是指电池平均单位体积或质量所释放出的电能。”宁德时代首席科学家吴凯说,“如何进行能量密度的提升,成为制约电池发展的世界性难题。”   据透露,锂电池包括正极、负极、电解质、膈膜等多个关键部分,正负极是发生化学反应的地方,相当于人体“任督二脉”。“由于目前负极材料的能量密度远大于正极,正极材料就成了‘木桶的短板’。”吴凯说,提高能量密度就要不断升级正极材料。   “批量稳定供应高性能的高镍正极材料是关键技术难点。”吴凯说,为此,宁德时代依托国家工程研究中心,通过与产业链上下游单位的协同开发,逐步实现了国产高镍材料的规模化生产及应用。   宁德时代公司还瞄准负极材料的硬伤。目前业内大多采用石墨作为负极材料。随着对续航里程需求的升级,石墨已不能满足市场对电池能量密度的期望,硅基负极材料被看作是“替代者”。   “传统硅基材料的应用,主要采用碳包覆技术,但多次循环后包覆的碳材料会破碎、脱落,导致电池循环性能不佳。”吴凯说,宁德时代转向研究人造电解质界面膜包覆技术。历时两年多,开发出具有自主知识产权的新型人造电解质界面膜包覆的硅碳复合负极材料,其循环性能表现显著优于国外产品。