青岛市储能行业科学研究智库联合基金

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1、青岛市储能行业科学研究智库联合基金2015年度课题申报指南青岛储能行业科学研究智库联合基金（以下简称基金）由青岛市科技局和青岛中科清源科技发展有限公司共同出资成立，并委托青岛储能产业技术研究院和青岛中科清源科技发展有限公司运营管理。基金一期出资2000万元，重点资助储能领域内具有产业化应用前景的应用基础研究，经前期广泛调研和专家论证，共设10个课题，现将指南向国内外发布。一、申报课题1.资助范围基金主要资助电化学储能领域内产业或应用研究方面亟待解决的问题，其中针对电池材料的产业化研究设3项课题，电池工艺的研究设4项课题，新型储能

2、器件的开发设2项课题，储能系统的开发设1项课题。下面具体阐述各研究或开发课题的情况。电池材料产业化研究3项高能量密度镍钴铝酸锂材料产业化【重点】耐高温聚芳砜酰胺基电池隔膜中试技术磷酸铁锰锂材料的中试技术电池工艺研究4项高电压全固态锂电池关键技术研究燃料电池关键技术研究高能量密度钛酸锂电池研究高电压钴酸锂聚合物电解质电池研究开发新型储能器件2项低成本液流储能电池关键技术研究钙钛矿太阳电池关键技术研究储能系统开发1项锂离子电容器储能系统产业化开发【重点】-8-课题1：高能量密度镍钴铝酸锂材料中试【重点】镍钴铝酸锂（NCA）材料凭借其

3、高比容量密度和高安全性，成为高端锂电池的首选材料。本课题主要任务是开展NCA材料规模中试生产，并开发生产规模大于500吨/年的产业化技术。所生产NCA材料的主要性能指标如下：锂元素含量在7-9%之间，镍元素含量≥57%，D50在10-15μm，振实密度为≥2.0g/cm3，比表面积≤0.5m2/g，克容量≥180mAh/g，1000循环容量保持率在80%以上，压实密度为3.6-3.7g/cm3之间。课题2：耐高温聚芳砜酰胺基电池隔膜中试技术传统聚烯烃锂离子电池隔膜（如聚乙烯，聚丙烯）耐热性能较差，难以满足高能量高功率电池隔膜的需

4、要。聚芳砜酰胺材料的阻燃耐热性能十分优秀，本课题旨在开发基于聚芳砜酰胺材料的电池隔膜中试技术。考核指标：1）搭建中试技术研发平台（1000平方米/年），研究制备多孔薄膜的核心工艺，获取产业化推广的技术方案。2）隔膜的孔径范围为50nm-500nm，孔隙率为40%-70%，膜厚度为10µm-60µm；透气率为100-300s/100cc。热稳定性能优异，在200ºC条件下尺寸收缩率小于1%；阻燃性能较好，极限氧指数为32%-35%。课题3：磷酸铁锰锂材料的中试技术-8-磷酸锰铁锂材料由于其能量密度高（比磷酸铁锂高40%左右）、原料

5、成本低、对环境友好等优点，有望成为动力电池下一代的电极材料。本课题要求开发磷酸锰铁锂材料中试放大关键技术，中试规模大于50吨/年。所生产材料的首次效率>90%，0.1C的放电容量大于160mAh/g,0.2C的放电容量大于150mAh/g,10C放电容量大于120mAh/g，循环寿命800次不低于初始放电容量的80%，-20℃放电容量不低于常温放电容量的60%。课题4：高电压全固态锂电池关键技术探索研究安全性问题是制约高能量密度动力电池快速发展的瓶颈问题之一。如采用固态电解质代替有机电解液可较好提升电池的安全性能。本课题要求开发

6、基于固态复合电解质的全固态锂离子电池，以提锂电池的高安全性和循环寿命。研究开发新型高电位（大于4.5V）的固体电解质及其规模化制备技术；制备高安全性全固态锂电池的固态电解质新体系，研究其构效关系；探索影响电池性能的电极/电解质界面离子传输机理及调控方法；研究大容量固态锂电池的设计与制备技术，固态电池模块成组技术；按照VDA模式要求组装出60V的高安全性固态电池模块。课题5：燃料电池非流动排水双极板批量化制备技术研究-8-双极板是质子交换膜燃料电池堆核心部件之一。非流动排水双极板除具有传统双极板的特性外，还具有较好的透水能力，可有

7、效解决燃料电池反应气增湿与生成水排放问题，极大简化燃料电池系统，对于燃料电池堆寿命和系统可靠性提升都具有非常重要的意义。本课题目标通过对非流动排水双极板材料制备技术、过程仿真优化及部件批量化生产工艺等的研究，开发大面积、高性能、高一致性、高稳定性非流动排水双极板批量化制备技术，提升非流动排水质子交换膜燃料电池电堆性能和寿命。双极板技术指标如下：有效面积≥300cm2；接触电阻≤5mΩ·cm2；透水量≥0.4ml/cm2·min。课题6：高能量密度钛酸锂电池研究由于钛酸锂的高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特点，未来有望广泛应

8、用在轨道交通和储能应用领域。为解决钛酸锂电池能量密度低、成本高等缺点，本课题研究开发高电位的高镍材料/钛酸锂锂离子二次电池，拓展钛酸锂基高能电池的应用。探索开发的高电压钛酸锂电池的技术指标应达到，能量密度80~100Wh/kg，循环寿命≥3000周，电压平台≥2