1月28日，由中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所先進(jìn)儲(chǔ)能材料與技術(shù)研究組完成的兩項(xiàng)新能源產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)——高性能碳基鋰離子電容器關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)技術(shù)及無機(jī)硫化物全固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)，在青島通過了由中國化工學(xué)會(huì)組織的成果評(píng)價(jià)。由中國科學(xué)院院士、南開大學(xué)副校長(zhǎng)陳軍，中石油石油化工研究院教授級(jí)高工胡杰等9位專家組成的評(píng)價(jià)委員會(huì)一致認(rèn)為，該兩項(xiàng)技術(shù)均整體達(dá)到國際先進(jìn)水平。
評(píng)價(jià)意見指出，在高性能碳基鋰離子電容器關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)技術(shù)項(xiàng)目上，研究組創(chuàng)制了新型集流體加工方式、開發(fā)了新型涂布模式，具備高度創(chuàng)新性，打破了國外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)電極國產(chǎn)化制造。首創(chuàng)常溫電化學(xué)負(fù)極預(yù)嵌鋰技術(shù)，打破傳統(tǒng)高溫預(yù)嵌鋰技術(shù)，降低能耗及成本，所生產(chǎn)的鋰電容低溫性能優(yōu)異 (-20℃ 10C，容量保持64.81%)，倍率性能也具有優(yōu)勢(shì)（18秒 200C，容量保持78.2%），單體循環(huán)壽命突破50萬次循環(huán)，容量保持80%，產(chǎn)品壽命指標(biāo)優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。該技術(shù)成果將促進(jìn)電容器產(chǎn)品更新?lián)Q代，下一步將正式應(yīng)用于軌道交通能量回收領(lǐng)域，并在新能源汽車、智能電網(wǎng)、風(fēng)光發(fā)電等領(lǐng)域具備巨大應(yīng)用潛力。
據(jù)了解，超級(jí)電容器被《中國制造2025》收錄為軌道交通核心儲(chǔ)能部件，并在2016年成為工業(yè)強(qiáng)基支持的核心基礎(chǔ)零部件。鋰離子超級(jí)電容器在國內(nèi)的市場(chǎng)前景廣闊，但是關(guān)鍵電極的制備技術(shù)基本掌握在國外企業(yè)手中，國內(nèi)企業(yè)對(duì)國產(chǎn)技術(shù)翹首以盼。而研究組在進(jìn)行技術(shù)的成功攻關(guān)之后，在萊西先建成了一條先進(jìn)的鋰離子超級(jí)電容器關(guān)鍵電極生產(chǎn)線及電解液生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了高容量、高質(zhì)量、高產(chǎn)出的鋰離子超級(jí)電容器關(guān)鍵電極的工程化制備。該平臺(tái)的建設(shè)使鋰離子超級(jí)電容器進(jìn)入國產(chǎn)化的新階段。
同時(shí)，評(píng)價(jià)意見指出，在無機(jī)硫化物全固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目上，研究組實(shí)現(xiàn)了硫化物全固態(tài)電池中試技術(shù)開發(fā)。針對(duì)硫化物全固態(tài)電池研發(fā)過程中電解質(zhì)性能、電池倍率及壽命、規(guī)模化生產(chǎn)等幾大關(guān)鍵問題，研究組自主開發(fā)了高性能硫化物固體電解質(zhì)制備技術(shù)、電極包覆及連續(xù)涂布技術(shù)、超薄電解質(zhì)膜制備及轉(zhuǎn)印技術(shù)以及高性能軟包電池制備技術(shù)等多項(xiàng)新技術(shù)，開發(fā)出具備優(yōu)異倍率、循環(huán)和低溫性能的全固態(tài)軟包電池。5 C倍率放電容量保持率為63.7%；-20℃放電比容量為室溫的81%（0.1 C）；率先突破全固態(tài)軟包鋰電池循環(huán)壽命差的技術(shù)難點(diǎn)，成功開發(fā)出長(zhǎng)循環(huán)壽命的全固態(tài)軟包鋰電池，循環(huán)4000次，容量保持率為80%。
高安全性、高倍率性、高能量密度、長(zhǎng)壽命、低成本一直是新能源電池技術(shù)發(fā)展的核心方向和追求目標(biāo)，而全固態(tài)電池因其能解決現(xiàn)階段電池存在的局限性而被視為“未來的電池形態(tài)”。中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所先進(jìn)儲(chǔ)能材料與技術(shù)研究組在研究組組長(zhǎng)武建飛研究員的帶領(lǐng)下，自2016年開始布局硫化物全固態(tài)電池的研究工作，取得了關(guān)鍵性技術(shù)突破，并已在籌建落地硫化物全固態(tài)電池中試線。
研究組組長(zhǎng)武建飛研究員表示，研究組將繼續(xù)立足于更好地服務(wù)國家能源科技重大需求展開科研及產(chǎn)業(yè)化工作，深化鋰離子電容器和硫化物全固態(tài)電池研究，助力國家新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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責(zé)任編輯：李雯
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