九月九日，第二屆儲(chǔ)能電池技術(shù)發(fā)展方向研討會(huì)在京召開。

本次會(huì)議由我國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)與我國科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究組聯(lián)合主辦，北京好風(fēng)光儲(chǔ)能技術(shù)有限公司、浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司、中天儲(chǔ)能科技有限公司、長(zhǎng)興太湖能谷科技有限公司及合肥博澳國興能源技術(shù)有限公司等單位聯(lián)合支持。

我國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所副研究員董杉木出席了本次會(huì)議，并發(fā)表了題為《高性能聚合物固態(tài)鋰離子電池—關(guān)鍵材料開發(fā)與應(yīng)用》的報(bào)告，以下為演講全文：

董杉木：非常感謝主持人介紹，很榮幸有這個(gè)機(jī)會(huì)代表崔老師分享一下我們課題組在高性能的聚合物固態(tài)電池關(guān)鍵材料開發(fā)和應(yīng)用方面的一些研究進(jìn)展。我們課題組是一個(gè)專注于做電解質(zhì)的課題組，重要研究方向是聚合物電解質(zhì)，以及與它相匹配興鋰鹽、凝膠化添加劑、以及相應(yīng)的正負(fù)極界面研究。

“十三五”國家戰(zhàn)略信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃在發(fā)展高效儲(chǔ)能和分布式能源方向有明確布局，我們要構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)，百兆瓦級(jí)的儲(chǔ)能電站以及移動(dòng)式分布式儲(chǔ)能裝置都有非常重要的應(yīng)用。用鋰離子電池來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)，在演習(xí)、醫(yī)院搶救、通訊、應(yīng)急的動(dòng)力牽引等方面有非常豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，有更加靈活便捷的應(yīng)用。但是安全問題是目前鋰離子電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用中要重點(diǎn)關(guān)注的課題。

鋰離子電池最重要安全隱患來自于電解液，目前選擇的液態(tài)有機(jī)電解液易燃易爆，用固態(tài)電解質(zhì)代替液態(tài)電解液，是目前我們公認(rèn)的提升鋰離子電池安全性能最為有效的選擇。目前固態(tài)電池采用的固態(tài)電解質(zhì)普遍存在性能短板，距離高性能鋰離子電池系統(tǒng)的要求仍有不小的距離。此外固固接觸界面的失效行為以及背后的失效機(jī)理也亟待闡明。因此，構(gòu)建高性能固態(tài)電池要從兩個(gè)方面入手，一方面構(gòu)建高性能的固態(tài)電解質(zhì)，另一方面提界面的升兼容性和穩(wěn)定性。

下面我簡(jiǎn)單匯報(bào)一下我們課題組在固態(tài)電解質(zhì)方面的一些工作，我們思路是剛?cè)岵?jì)的設(shè)計(jì)理念，其中剛指的是剛性的聚合物骨架以及剛性的無機(jī)顆粒，柔指的是柔性的聚合物離子傳輸材料，通過聚合物和聚合物之間，以及聚合物和無機(jī)顆粒之間的路易斯酸堿相互用途，可以為鋰離子傳輸創(chuàng)造新的通道，并大幅提升電解質(zhì)的綜合性能。此外我們也開發(fā)了一系列與聚合物電解質(zhì)相互匹配的鋰鹽，可以提升電解質(zhì)的離子遷移數(shù)，從而改善固態(tài)電解質(zhì)的離子傳輸性能。

我們?cè)O(shè)計(jì)制備的固態(tài)鋰離子電池可以通過五次穿釘測(cè)試，不著火不爆炸，同時(shí)電壓在短時(shí)間下降后還可以快速恢復(fù)。目前我們?cè)O(shè)計(jì)的固態(tài)電池單體能量密度可達(dá)291.6Wh/kg,循環(huán)850次容量保持率超過85%，該單體電池已經(jīng)通過第三方權(quán)威檢測(cè)。基于上述單體技術(shù)，我們與中科院深海所合作成功在馬里亞納海溝進(jìn)行固態(tài)電池系統(tǒng)“青能-1”全深海電源(耐受100MPa)應(yīng)用示范，該技術(shù)打破國外全海深電源技術(shù)封鎖，使我國成為繼日本之后第二個(gè)掌握全海深鋰電源技術(shù)的國家。該技術(shù)也得到了包括中央電視臺(tái)的主流媒體的跟蹤報(bào)道。