1、,锂离子电池研究背景及现状,汇报时间:2018年10月 汇报人:XXX,目录,Contents,锂离子电池基本构成及特点,锂离子电池研究现状,战略性新兴产业对储能及技术的重大需求,“十三五”2020年标准,新能源汽车是拉动经济增长的重要支撑,锂离子电池能量密度是新能源汽车的重要支撑,各种负极材料容量比较,“万里之行,始于硅步”,研究背景:,1800年,1920世纪初,1960-1984年,近代,意大利人伏打发明人类历史上第一套电源装置,电池得到应用。,人类先后发明了干电池,氧化银电池,镍-镉电池,锌-空气电池等,并使得电池得以商品化,电池得到迅速发展。,锂电池概念被提出,并于80年代末期诞生第
2、一块锂二次电池并实现商品化。,锂离子电池于1980-1990被发明并应用,1991年年索尼锂离子电池商业化同时期,锂聚合物电池,固体聚合物电解质电池等相继问世,只至今天,锂离子电池技术的飞跃与成熟。,锂离子电池基本构成及特点,基本构成,一般正极材料为锂嵌入化合物,常用的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料和磷酸铁锂以及其他金属化合物,现均已实现市场化。钴酸锂仍是主要的锂离子电池正极材料。,常见的负极材料为碳基负极材料,如人工石墨、天然石墨、无定型碳材料、氮化物、硅基材料纳米氧化物等,目前国内企业已经实现批量生产,并且大多拥有自主知识产权。,隔膜是锂离子电池材料中技术含量最高的高附加
3、值材料,隔膜的性能优劣,直接影响电池的容量、寿命及安全性能。国内只有星源材质、金辉高科等少数几家公司能够批量生产。,目前研究和使用的电解质包括液体电解质,全固态电解质和凝胶型聚合物电解质。,正极,负极,隔膜,电解质,Li+离子与电极材料(正、负极)的结合方式:插入;合金; 转换,主要特点,电压高,单体电池的工作电压高达 3.6-3.9V,是 Ni-Cd、 Ni-H 电池的 3 倍2) 比能量大,目前能达到的实际比能量为100-125Wh/kg和240-300Wh/L,循环寿命长,一般均可达到 500 次以上,甚至 1000 次以上.对于小电流放电的电器,电池的使用期限 将倍增电器的竞争力,安全性能好,无公害,无记忆效应,自放电小,可快速充放电并且工作温度范围高,工作温度为 -2545C,特点三,特点二,特点四,特点一,锂离子电池研究现状,研究现状,目前正极材料的研究 方向一方面是对现有的材料进行改性以提 高其电化学性能,另一方面是研发出新的 正极材料,电解质材料,目前锂电解质材料仍 然是以LiPF6(六氟磷酸锂)为电解质盐、以碳酸乙烯酯 和直链碳酸酯组成的混合溶剂为电解液,有机锂盐在锂离子电池中的应用将会是一个趋势。,隔膜,锂电池隔膜在中国的研发起步较晚,尤其是高端产品的核心技术,导 致超过80的膜依赖进口。,未来研究 方向,汇报时间:2018年10月 汇报人:XXX,