科创中国

行业领域

新材料产业,制造业

需求背景

随着科学进步和社会发展,化石能源损耗加剧,环境污染日益严重,而可再生能源如太阳能,风能,潮汐能等的使用及其储能装置的开发可以有效缓解这种现象。为了满足现代社会的能源需求，使用长寿命、环保和低成本可靠的电池是必需的。锂离子电池作为最具前景的电化学储能装置之一,以其可循环,高电压等优势占据市场。除了应用在小型电子设备上，锂离子电池也越来越多地被用于新能源电动汽车。自从1991年索尼公司将锂离子电池商业化以来，其使用量一直在增长。锂元素相对于标准氢电极电位为***，是所有已知元素中最低的。毫无疑问，锂离子电池是开发高能量和高功率电池首选的技术之一。

需解决的主要技术难题

锂离子电池基于锂离子（Li+）可以自由的在正负极间穿梭,因而也被称为锂二次电池。正负极材料是决定锂离子电池性能最重要的部分,其中负极材料关系着锂电池的使用寿命、充电时长以及能量密度等方面。目前,市面上应用比较广泛的负极材料为石墨,但是石墨负极材料理论能量密度低(～370 m A h g-1),严重制约了锂离子电池能量密度的提升。而硅被广泛认为是最有前途的负极材料之一,因为锂硅结合机理是发生合金化反应,每个硅原子可以配位四个Li+(Li22Si5),其理论容量是石墨负极的十倍(为4200 m A h g-1)。但是硅基负极电导率低、循环性能差的缺点严重制约了其发展。

期望实现的主要技术目标

在锂离子电池关键性材料技术及其他关键技术有所突破

1. 高容正极材料2.高首效硅负极材料3.高镍电解液添加剂4.新型隔膜技术

处理进度