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英学术刊物指出:锂电池大型应用需材料进步


发布时间:2012-8-4 19:09:18  来源:钜大电子锂电事业部 点击次数:
      国家科技部网站日前报道,由美国阿贡国家实验室两位科学家及一名西北大学材料科学教授联合撰写的一篇论文指出:锂电池的大型应用有赖于材料技术的进步。论文发表在2012年第7期的《英国皇家化学学会杂志》上。
      这一观点是在论文作者之一阿贡国家实验室(Argonne National Lab.,美国)博士Michael Thackeray对于锂离子电池正负极材料研究的基础上形成的,博士尤其是对高锰含量的正极材料有深刻见解,设计了两种正极材料,达到了提高金属(特指金属锂)氧化物在高电位镶嵌的结构稳定性的目的,为高能量锂电池的商业化提供了新思路。博士在负极材料方面也最早研究了Cu6Sn5到LiCuSn材料的转换,使锂电池正负极能够结合成既有高能量又有稳定性的匹配材料。
      最新发表的论文指出,电动汽车和智能电网所需的储能系统的广泛使用需要在材料领域取得创新,而不是小步伐的进步。把目前的锂离子电池能量密度提高2-3倍是可以实现的,锂氧电池的能量密度提高5倍也有可能。
      所谓性能优越的锂电池材料,论文指出,“该材料在多次充放电中要可承受大的体积和结构的变化并同时具备多种功能”,也就是强调了在能量密度增加情况下的稳定性,作者举例说,“例如,当(金属氧化物)正极在放电被还原成氧化锂时要提供一种催化剂,这种催化剂可以在充电时有效打断锂氧之间的化学键”。论文作者同时也从锂电池综合效果上考虑了大容量锂电池在投入到动力锂电池和智能电网储能电池应用时的相关支持,例如,电解质要不易挥发、非液体化(现在的聚合物锂电池虽然是非液体电解质,但并不能有效应用到电动汽车和电网储能上),稳定的电化学特性以及必须解决的安全性等。
      这些问题早在去年初阿贡国家实验室与通用汽车达成富锂高锰材料授权时即已有所考虑。隶属于美国能源部的阿贡实验室去年1月将自主研发的富锂高锰混合金属氧化物提供给通用,使这种材料进入商业化进程。当时,实验室的科学家们就表示将继续进行这项工作,为下一步电动汽车贡献力量,同时也为电网研制新型储能材料。
 
 
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