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1、发展车用锂离子电池需加强关键材料研发21512pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。新材料—战略性新兴产业系列报道黄学杰博士,中国科学院物理研究所研究员,博士生导师,苏州星恒首席科学家.1989年开始参与八六三锂二次电池研究项目,从1996年起任课题组长,主持物理所锂离子电池及其关键材料的研究,开发与产业化工作,主持过多项八六三计划锂离子电池及其关键材料研究课题,国家发改委锂离子动力电池产业化示范工程等项目.已在国际学术期刊上发表学术论文140余篇,被引用2000余次,申请专利40余项,30余项发明专利获得授权.曾获ISI经典论文奖,中科院
2、科杰出青年,求是杰出青年奖等.发展车用锂离子电池需加强关键材料研发■黄学杰中国科学院物理研究所《汽车产业调整与振兴规划》明确了近3年新能源汽车发展目标,无论是纯电动汽车,还是混合电动汽车,电池都是技术瓶颈.锂离子电池由于其性能优势将成为电动汽车的主要搭载电源,是未来电动车辆的核心部件,《轻工业调整和振兴规划》将电池行业列入重点扶持发展行业,其中明确重点发展动力锂离子电池及关键材料,促进电动汽车,电动助力车和电动工具产业的发展.中国的锂二次电池研究始于"七五"早期依靠中科院和八六三计,18AdvancedMaterialsIndustry划对全固态锂电池和相关材料研究的支持,建立了初步的
3、研究队伍;1991年SONY锂离子电池产品化后,我国在八六三计划中立项安排武汉大学,天津18所,中科院物理所等单位进行跟踪研究;"八五"在后期初步掌握了手机锂电池的关键材料和电池技术,可以在实验室做出电池样品;九五""期间中科院物理所,天津18所等单位分别建成了手机锂离子电池中试生产线,天津18所与天津市合作成立了天津力神电池有限公司,通过设备引进,建立了自动化程度较高的锂离子电池生产线,并成为摩托罗拉手机的电池供应商,物理所组建北京星恒电源有限公司启动了锂离子动力电池及其关键材料的研发工作.中科院长春应化所等单位的相关技术随人员流动扩散到一些民营企业,以比亚迪为代表的一些电池民营企业
4、,采取低成本战略即通过降低设备投资成本,使用手工或半自动生产设备,大幅度降低了锂离子电池的生产成本,以价格优势在国际锂离子电池市场上形成了强关注两会:节能减排与新材料大的竞争力,为摩托罗拉,基亚成诺等手机厂商的电池供应商,很快使我国和日韩一起成为手机锂离子电池3大生产国.科技部在"九五"末期启动了第一个车用锂离子动力电池攻关项目,初期研制的锂离子动力电池正极材料延用了手机电池使用的钴酸锂,电池安全性差,曾发生烧车事故."十五"从开始,八六三电动汽车重大项目启动,锂离子动力电池的研发和应用获得了较大力度的支持,整车牵引,统一测试,加快了研发进程,但前期八六三电动汽车重大项目安排的对各项目
5、承担单位的电池进行年度统一测试时,因正极材料问题,锂离子单体电池安全性至2003年底一直不能达标;2004年,苏州星恒电源有限公司的锰酸锂高功率电池全面通过安全测试,之后我国锰酸锂车用锂离子电池技术走向成熟,"十五"电至末,池比能量,比功率等性能指标与国际水平接近,电池安全性和系统可靠性也得到大幅度提高.2008年北京奥运会,50辆电动大巴采用了中信国安盟固利电源技术有限公司的高能量型锰酸锂锂离子电池,22辆燃料电池+电池混合电动汽车选用了苏州星恒的高功率型锰酸锂锂离子电池,取得了良好的示范效果.与此同时,采用锰酸锂正极材料的电动自行车电池批量进入市场,如今年产量已达到30万组,半数以
6、上出口到欧美市场,大规模的生产和应用提升了锂离子动力电池产品的稳定性,为下一步汽车电池进入市场积累了一定的经验.与锰酸锂相比,磷酸铁锂作为正极材料更有利于提高电池的安全性和寿命,近年来,该材料及其电池技术取得了突破,已有10家以上的电池企业推出磷酸铁锂电池产品,上海世博会采用锰酸锂和磷酸铁锂电池的电池汽车均将超过200辆以上,比亚迪,奇瑞等已推出采用磷酸铁锂电池的电动轿车,"十城千辆"示范项目将为锂离子动力电池提供更广阔的空间.可以看出,是锰酸锂,磷酸铁锂等电极材料技术的突破奠定了锂离子电池应用领域从手机,笔记本电脑等电子终端设备走向电动车辆的基础,材料技术的进步是锂离子动力电池产业发
7、展的基础.对更好.目前我国三元材料年产量已超过1000t.尖晶石型LixMn2O4成本更低,热稳定性和抗过充电性能高于LiCoO2和具有三维隧道结LiNixCo1-2xMnxO2,构,比层间化合物更利于Li+的嵌入与脱出,适用于高功率动力电池,缺点是高温下循环性差,贮存时容量衰减快;为了克服此缺点,可利用其它一些金属离子部分代替Mn,减小材料表面积以降低颗粒与电解液的接触面积,还可以利用一,车用锂离子电池关键材料现状和问题电池关键材料主要包括正
