中國粉體網(wǎng)訊  鋰電池在我們生活中扮演的角色越來越重要，在各領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，尤其是在電動(dòng)汽車、新能源、軍事等領(lǐng)域逐步推廣，各國以及各大企業(yè)紛紛加大研發(fā)支持力度。與此同時(shí)，石墨烯、納米材料等先進(jìn)材料制備技術(shù)不斷完善，與鋰離子電池研發(fā)加速融合，2016年鋰離子電池行業(yè)涌現(xiàn)處多項(xiàng)新技術(shù)和新產(chǎn)品，噱頭十足。

但是除了鋰離子電池，其實(shí)還有一類鋰電池，叫做鋰金屬電池。它是電池界的未來之星，其商業(yè)價(jià)值及應(yīng)用前景不容小覷。

鋰離子電池VS鋰金屬電池

在過去的30年里，鋰電池行業(yè)（包括鋰金屬和鋰離子）取得了極大的進(jìn)展，包括新的正極、更安全的隔膜材料、更好的電芯組裝工藝。在負(fù)極和電解液方面僅有幾次階躍性的發(fā)展，鋰電池發(fā)展歷史可以根據(jù)負(fù)極來分類，如圖1所示。

圖1：由負(fù)極角度看鋰電池的歷史

鋰離子電池與鋰金屬電池的差別主要在于前者的負(fù)極是石墨材料 ，而后者使用鋰金屬作為負(fù)極，鋰金屬電池的單位質(zhì)量 (或體積 )所儲(chǔ)存的能量是鋰離子電池的好幾倍。

未來屬于誰？

一方面，電動(dòng)汽車呈現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)勢(shì)頭，帶動(dòng)了鋰離子動(dòng)力電池市場(chǎng)需求猛增。2016年這一局面繼續(xù)持續(xù)，加上“十三五”期間我國大力發(fā)展電動(dòng)汽車的戰(zhàn)略決策，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)投資力度在2016年不減，從上游關(guān)鍵原材料到下游電芯、模組，骨干企業(yè)加快擴(kuò)產(chǎn)步伐，以期在動(dòng)力電池領(lǐng)域搶占有利市場(chǎng)地位。

另一方面，動(dòng)力電池市場(chǎng)對(duì)電池提出了新的要求 ，如更高的能量密度，以保證可以接受的航程；更快的充電速度，以實(shí)現(xiàn)方便地續(xù)航。

鋰離子電池在這些方面開始顯得捉襟見肘 ，因?yàn)檫@些要求已經(jīng)超過了鋰離子電池的最高能力。而鋰金屬電池理論上在這些方面可以滿足未來電動(dòng)車的要求，所以 ，鋰金屬電池是目前學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都非常關(guān)注的，并且已投入巨資進(jìn)行研究。如果鋰金屬電池的某些技術(shù)問題一旦解決，我們的生活方式或許會(huì)因之而改變。未來，鋰金屬電池或?qū)��?qiáng)勢(shì)回歸。

用于高比能鋰金屬電池的能源顆粒材料設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

鋰金屬可以被分為三類：鋰/嵌入正極，鋰 /硫，鋰/空氣。其中最具有雄心的是鋰/空氣，具備大于10，000Wh/kg的潛力（接近汽油），但是由于基礎(chǔ)科學(xué)問題距離商業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走。

不論是空氣、硫還是高壓嵌入，對(duì)于所有鋰金屬來說，關(guān)鍵的技術(shù)是電解液，需要在高能量密度下穩(wěn)定提供鋰金屬循環(huán)并不生成粉末化鋰枝晶的電解液。

2017年10月16-17日在上海舉辦“能源顆粒材料制備及測(cè)試技術(shù)研討會(huì)”上，來自清華大學(xué)的張強(qiáng)教授將講述《用于高比能鋰金屬電池的能源顆粒材料設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)》，為我們帶來有關(guān)鋰金屬電池的視聽盛宴！

關(guān)于張強(qiáng)教授