中國粉體網(wǎng)訊 鋰電池在我們生活中扮演的角色越來越重要,,在各領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛,尤其是在電動汽車,、新能源,、軍事等領(lǐng)域逐步推廣,各國以及各大企業(yè)紛紛加大研發(fā)支持力度,。與此同時,,石墨烯、納米材料等先進(jìn)材料制備技術(shù)不斷完善,,與鋰離子電池研發(fā)加速融合,,2016年鋰離子電池行業(yè)涌現(xiàn)處多項新技術(shù)和新產(chǎn)品,噱頭十足,。
但是除了鋰離子電池,,其實還有一類鋰電池,叫做鋰金屬電池,。它是電池界的未來之星,其商業(yè)價值及應(yīng)用前景不容小覷,。
鋰離子電池VS鋰金屬電池
在過去的30年里,,鋰電池行業(yè)(包括鋰金屬和鋰離子)取得了極大的進(jìn)展,包括新的正極,、更安全的隔膜材料,、更好的電芯組裝工藝。在負(fù)極和電解液方面僅有幾次階躍性的發(fā)展,,鋰電池發(fā)展歷史可以根據(jù)負(fù)極來分類,,如圖1所示,。
圖1:由負(fù)極角度看鋰電池的歷史
鋰離子電池與鋰金屬電池的差別主要在于前者的負(fù)極是石墨材料 ,而后者使用鋰金屬作為負(fù)極,,鋰金屬電池的單位質(zhì)量 (或體積 )所儲存的能量是鋰離子電池的好幾倍,。
未來屬于誰?
一方面,,電動汽車呈現(xiàn)井噴式增長勢頭,,帶動了鋰離子動力電池市場需求猛增。2016年這一局面繼續(xù)持續(xù),,加上“十三五”期間我國大力發(fā)展電動汽車的戰(zhàn)略決策,,鋰離子電池產(chǎn)業(yè)投資力度在2016年不減,從上游關(guān)鍵原材料到下游電芯,、模組,,骨干企業(yè)加快擴(kuò)產(chǎn)步伐,以期在動力電池領(lǐng)域搶占有利市場地位,。
另一方面,,動力電池市場對電池提出了新的要求 ,如更高的能量密度,,以保證可以接受的航程,;更快的充電速度,以實現(xiàn)方便地續(xù)航,。
鋰離子電池在這些方面開始顯得捉襟見肘 ,,因為這些要求已經(jīng)超過了鋰離子電池的最高能力。而鋰金屬電池理論上在這些方面可以滿足未來電動車的要求,,所以 ,,鋰金屬電池是目前學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都非常關(guān)注的,并且已投入巨資進(jìn)行研究,。如果鋰金屬電池的某些技術(shù)問題一旦解決,,我們的生活方式或許會因之而改變。未來,,鋰金屬電池或?qū)妱莼貧w,。
用于高比能鋰金屬電池的能源顆粒材料設(shè)計及實現(xiàn)
鋰金屬可以被分為三類:鋰/嵌入正極,鋰 /硫,,鋰/空氣,。其中最具有雄心的是鋰/空氣,具備大于10,,000Wh/kg的潛力(接近汽油),,但是由于基礎(chǔ)科學(xué)問題距離商業(yè)化還有很長的路要走。
不論是空氣,、硫還是高壓嵌入,,對于所有鋰金屬來說,,關(guān)鍵的技術(shù)是電解液,需要在高能量密度下穩(wěn)定提供鋰金屬循環(huán)并不生成粉末化鋰枝晶的電解液,。
2017年10月16-17日在上海舉辦“能源顆粒材料制備及測試技術(shù)研討會”上,,來自清華大學(xué)的張強教授將講述《用于高比能鋰金屬電池的能源顆粒材料設(shè)計及實現(xiàn)》,為我們帶來有關(guān)鋰金屬電池的視聽盛宴,!
關(guān)于張強教授