日前，兩項新能源產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)——高性能碳基鋰離子電容器關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)技術(shù)、無機硫化物全固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)在青島通過了由中國化工學會組織的成果評價。兩項技術(shù)均由中國科學院青島生物能源與過程研究所先進儲能材料與技術(shù)研究組自主完成。由中國科學院院士、南開大學副校長陳軍，中石油石油化工研究院教授級高工胡杰等9位專家組成的評價委員會一致認為，該兩項技術(shù)均整體達到國際先進水平。
兩項技術(shù)成果評價會現(xiàn)場。廖洋攝
在高性能碳基鋰離子電容器關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)技術(shù)項目上，評價意見認為，研究組創(chuàng)制了新型集流體加工方式，開發(fā)了新型涂布模式，具備高度創(chuàng)新性，打破了國外技術(shù)壟斷，實現(xiàn)了電極國產(chǎn)化制造。項目首創(chuàng)常溫電化學負極預嵌鋰技術(shù)，解決了傳統(tǒng)高溫預嵌鋰技術(shù)的弊端，可降低能耗及成本，所生產(chǎn)的鋰電容低溫性能、倍率性能優(yōu)異，單體循環(huán)壽命突破50萬次循環(huán)，容量保持80%，產(chǎn)品壽命指標優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。
先進儲能材料與技術(shù)研究組研究組組長、研究員武建飛介紹，超級電容器被《中國制造2025》收錄為軌道交通核心儲能部件，并在2016年便已成為“工業(yè)強基”工程支持的核心基礎(chǔ)零部件。
現(xiàn)場產(chǎn)品展示。廖洋攝
“鋰離子超級電容器市場前景廣闊，但是關(guān)鍵電極的制備技術(shù)基本掌握在國外企業(yè)手中，國內(nèi)企業(yè)對國產(chǎn)技術(shù)翹首以盼。面對市場需求，我們開展了相關(guān)技術(shù)攻關(guān)，在萊西建成了一條先進的鋰離子超級電容器關(guān)鍵電極生產(chǎn)線及電解液生產(chǎn)線，實現(xiàn)了高容量、高質(zhì)量、高產(chǎn)出的鋰離子超級電容器關(guān)鍵電極的工程化制備。”武建飛告訴《中國科學報》，這意味著，我國鋰離子超級電容器進入國產(chǎn)化的新階段，可以帶動地鐵、高鐵動車等軌道交通系統(tǒng)能量回收產(chǎn)業(yè)、風光發(fā)電等儲能產(chǎn)業(yè)以及電動汽車的備用電源和混合電源等新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在無機硫化物全固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項目上，評價意見指出，研究組針對硫化物全固態(tài)電池研發(fā)過程中電解質(zhì)性能、電池倍率及壽命、規(guī)模化生產(chǎn)等幾大關(guān)鍵問題，自主開發(fā)了高性能硫化物固體電解質(zhì)制備技術(shù)、電極包覆及連續(xù)涂布技術(shù)、超薄電解質(zhì)膜制備及轉(zhuǎn)印技術(shù)以及高性能軟包電池制備技術(shù)等多項新技術(shù)，開發(fā)出具備優(yōu)異倍率、循環(huán)和低溫性能的全固態(tài)軟包電池。項目率先突破全固態(tài)軟包鋰電池循環(huán)壽命差的技術(shù)難點，成功開發(fā)出長循環(huán)壽命的全固態(tài)軟包鋰電池，循環(huán)4000次，容量保持率為80%。目前，該項目正籌建硫化物全固態(tài)電池中試線，有望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
高安全性、高倍率性、高能量密度、長壽命、低成本一直是新能源電池技術(shù)發(fā)展的核心方向和追求目標，而全固態(tài)電池因其能解決現(xiàn)階段電池存在的局限性而被視為“未來的電池形態(tài)”。武建飛表示，下一步將深化鋰離子電容器和硫化物全固態(tài)電池研究，助力國家新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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