有關新型高能量密度動力鋰電池技術的研究

通過過去10年的研究，目前在高能量密度鋰電池方面，高容量Si負極為首選負極材料，高容量富鋰相層狀復合結構材料、高電壓尖晶石Ni-Mn系材料、層狀高鎳三元系材料為較有希望的正極材料。理論預測，采用這些材料體系的動力鋰電池的能量密度有望提升到200Wh/kg300Wh/kg。雖然上述這些高能量密度材料已被廣泛研究，但目前在滿足所有指標要求方面依然存在一些技術障礙，特別是循環性、倍率特性、充放電效率、安全性、體積變化。由于上述電池體系與現有成熟體系有一定相近性，成熟度相對較高，其研發可借鑒前期研究鋰電池的相關經驗。

加快研制高容量/高電壓正極材料、高容量負極材料、新型電解液，重點沖破富鋰錳基正極材料、硅碳復合負極材料、5V電解液及其工程化和產業化工藝、裝備，提高材料的結構穩定性。發展基于模型的極片/電池設計技術、新型制造技術、工藝及裝備等，沖破電池設計、納米漿料制備、厚膜電極制備、涂層電極、電池化成等關鍵技術，開發工程化的關鍵工藝、裝備，提高電池功率特性、壽命、安全性和可靠性，降低成本。

開展動力鋰電池使用壽命、可靠性、安全性的分解評價技術的研發，建立關鍵材料、單體電池的性能評價辦法，構建材料-電池-性能閉環聯動評價機制，研發提出系統設計驗證、產品測試、實驗分解辦法。

電池安全性可以通過智能電源管理與保護電路來提高，但由于導致安全性的因素來自電芯內部，因此從材料特別是電解質入手是根本的處理之道。添加阻燃劑、采用阻燃或不燃有機溶劑、離子液體或混合離子液體的方法，都具有一定的效果，是短時間內較好的選擇，但并不能從根本上消除隱患。因此，采用聚合物電解質或無機電解質，發展全固態電解質鋰電池是最終處理能量型動力鋰離子電池安全性的根本方法。

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