6月20日,由中國化學與物理電源行業協會主辦的第十一屆“中國國際電池技術交流會”在深圳會展中心開幕。本次交流會以“動力電池和儲能電池”為主題,重點關注了電池應用領域。全球50多位電池業界頂級專家亮相交流會并發表了主題演講,來自50多個國家和地區的800多名行業專家、學者和企業家與會。圖為來自臺灣的工業技術研究院的Jin-Ming Chen博士在CIBF2014中國國際電池技術交流會上發表主題演講。
Jin-Ming Chen:
我是來自臺灣的Jin-Ming Chen,感謝組委會邀請我參加這個會議。我將向大家介紹一下高能鋰電池用復合電極材料,這個市場非常廣闊,也有不同的應用領域。
首先講一下臺灣市場。在臺灣有上游、中游、下游的市場體系,我們在這個市場中做的比較成功。我們在臺灣有四家正極材料供應商,供給市場范圍非常大,2012年占到了市場份額的43%。我們有97名研究人員,也有很好的機會參與國際上的研究、合作。我們對電池到電芯以及模塊材料等都有測試研究,在過去的一二十年當中,我們的研究進展也非常顯著??梢钥吹綇倪@些研究當中也孵化出很多商業成果,從電芯、電池到材料,我們也在行業里進行合作,不僅是臺灣本土的,還跟業界國際上的公司進行合作,我們也希望能夠進一步從上游延伸到下游。
我們的關注點是鋰電池材料,希望正極材料和負極方面都能夠達到高電能的水平。接下來我將重點向大家介紹高電能的材料,這種材料的穩定性是有限的,對此我們有三種解決方案:第一,增加它的方向性能;第二,用一種材料去對它進行覆蓋;第三,用復合材料粉末來提升它的承載力以及電容的能力。如果要延伸它的循環性,我們可以用一些解決方案去降低它不可逆的削減,比如納米的涂層就可以提升它的正極材料性能。
如何來解決電壓問題呢?可以用摻雜劑,也可以使用添加劑形成一些相似的晶體結構。我們用的是金屬添加劑,可以看到它的電壓衰減得到了改善。使用添加劑,電池的循環力可以得到改善。
下面講一下高電容的硅碳,我們想提升整體的能量密度到350Wh/kg,通過添加的方法,希望能夠改善不可逆的電池損耗。通過添加材料,我們可以看到它表面的碳達到了100~200納米的水平。在第一個循環當中,單晶體可以變成多晶體的形態。我們的鈉離子結構,外面可逆的衰減有很大的降低。在磷酸鐵鋰電池中,可以看到石墨的成分,如果加入碳的成分比例達到80%的話,它的密度可以增加30%,所以它的電容量密度可以得到很好的提升。
用復合材料可以對正電材料進行改進,比如我們用納米的方式,可以降低電容的損失和衰減,還可以用復合物添加的方法改善性能。在結構方面,我們可以通過一種殼狀的、加強加固結構的整體,進一步用硅和碳的納米復合物去給負極做一層薄膜,提升它的性能。
謝謝大家聆聽我的演講。
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