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我國率先在鋰漿料電池領域實現突破
2019/8/28 6:15:03    新聞來源:中國能源報

從零到一

《 中國能源報 》( 2019年08月26日   第 09 版)

  本報訊  記者樊桐杰報道:近期,由中國科學院電工研究所承擔的鋰漿料電池項目通過北京市科學技術委員會驗收。該項目一代中試產品的研發成功,在全球范圍內實現了鋰漿料電池從零到一的突破。

  “低成本、長壽命、高安全、易回收,是儲能電池發展的綜合目標。目前已有的鋰離子電池普遍'嬌小富貴',并不適合大型儲能場景。能否以儲能應用需求為導向,開發'傻大笨粗'的大容量電力儲能專用電池?2010年底,我們開始探索鋰電池與其它類型蓄電池的結合,研究適合大容量儲能的鋰漿料電池,一做就是八年。”談及項目研發的初衷,陳永翀這樣說道。

  陳永翀是中國科學院電工研究所儲能技術研究組組長,也是鋰漿料電池項目技術團隊的帶頭人。據悉,“鋰漿料電池”這一技術名稱由陳永翀技術團隊在2015年發明專利CN 201510164222.1中第一次正式提出,截至目前,該項目共申請專利92項,獲授權35項,相關專利數量世界第一,核心技術專利于今年3月獲得美國授權,在國際上形成了具有自主知識產權的技術路線。

  陳永翀介紹說,與傳統鋰電池相比,鋰漿料電池有四大特點:一是電池制造成本更低,超厚漿料電極是普通鋰離子電池涂布粘接電極厚度的10-50倍,適合提供大容量的電力儲能輸出;二是可以再生修復,當電池使用一段時間性能下降后,通過再生技術修復電池內部界面,重新提升電池活力,達到10年以上日歷使用壽命;三是電池內部安全可控,當電池內部發生短路故障時,可以通過安全系統對電池內部進行可控維護,保證電池不燃燒、不爆炸;四是解決了電池回收的難題,當電池報廢后,漿料方便回收處理,可以通過補充缺失的微量元素,再生后用于新電池生產。據估計,鋰漿料電池制造成本比普通鋰離子電池約低1/3,未來規模化生產后有望突破度電成本0.4元/kWh。

  創新就是不斷挑戰并克服困難的過程。在鋰漿料電池最初的原理驗證階段,陳永翀帶領團隊嘗試多種材料配方,創新性地提出完全不同于已有電池結構的“集流內阻解耦結構”,通過開展相關試驗,一舉攻克技術難關,解決了超厚電極的極化問題。

  陳永翀進一步提到,鋰漿料電池又分為小儲能應用產品和大儲能應用產品,前者主要目標是替代部分鉛酸電池市場,后者主要應用于容量型儲能場景。鋰漿料電池是容量型長時儲能領域的重要技術方向,未來將廣泛應用于低速電動車、光伏儲能、基站儲能、家庭儲能和削峰填谷的電力儲能場景。

  “下一步,我們的工作重點是工藝裝備的研發和技術成果的產業轉化,開展'從一到十'的放大中試工作。目前,團隊正在開發接近產品應用的第二代電池中試產品,計劃明年實現鋰漿料電池MVP產品的小批量生產,交付目標客戶試用。未來,我們還將以市場應用為導向,反饋并迭代開發新型儲能電池產品。”陳永翀表示。

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