中國粉體網訊  2019年1月8日，2018年度國家最高科學技術獎勵大會在北京人民大會堂圓滿落幕，在此次大會上，劉永坦、錢七虎獲2018年度國家最高科學技術獎。小編注意到其中“國家科學技術進步二等獎”里有兩項是關于電池技術的，分別是《高安全性、寬溫域、長壽命二次電池及關鍵材料的研發(fā)和產業(yè)化》和《磷酸鐵鋰動力電池制造及其應用過程關鍵技術》。

據悉，在863計劃等國家項目支持下，以鐘發(fā)平博士為首的科研隊伍經過十余年的自主創(chuàng)新和研發(fā)，研制出的高安全性、寬溫域、長壽命二次電池及其關鍵材料，實現了完全自主知識產權。高性能二次電池及材料的研制生產技術具有很高的難度，這也是《高安全性、寬溫域、長壽命二次電池及關鍵材料的研發(fā)和產業(yè)化》項目能獲獎的主要原因。

眾所周知，2018年最熱的動力電池當屬三元鋰電池，那么磷酸鐵鋰動力電池何以獲得國家科學技術進步二等獎？

磷酸鐵鋰正極材料是一種安全性好、循環(huán)壽命長，并且環(huán)境友好的材料，為了迎合市場發(fā)展，使磷酸鐵鋰動力電池在未來新能源汽車，特別是大型交通運輸工具及大規(guī)模儲能系統(tǒng)應用中長期發(fā)揮作用，對磷酸鐵鋰電池進行進一步優(yōu)化是非常必要的。此次獲獎的磷酸鐵鋰項目主要有以下幾個創(chuàng)新點，小編認為這也是本次獲獎的根本原因。

1、磷酸鐵鋰材料合成與改性新工藝 

①合成高品質磷酸鐵鋰正極材料

此項目首次提出以單質鐵和磷酸鐵為鐵源的原子經濟性合成反應：

Fe+2FePO₄+Li₃PO₄·0.5H₂O=3LiFePO₄+0.5H₂O

并在反應過程中添加蔗糖以及聚吡咯等碳包覆工藝獲得LiFePO₄/C復合正極材料，比容量達到165mAh/g，接近理論容量170mAh/g。

②對磷酸鐵鋰進行改性

此項目發(fā)展了從納米球形磷酸鐵鋰合成到高溫碳融合的連續(xù)化納米磷酸鐵鋰合成工藝，從而提升了磷酸鐵鋰材料倍率特性和循環(huán)穩(wěn)定性。

2、磷酸鐵鋰動力電池設計與制造過程優(yōu)化

①優(yōu)化磷酸鐵鋰電池材料體系

此項目通過發(fā)展與完善硅基負極材料提升電池的能量密度，率先引入四元溶劑體系，分別開發(fā)出阻燃型和低溫型電解液及凝膠態(tài)電解液，從而改善了電池首次庫倫效率和低溫充電特性。

②優(yōu)化電極制造過程

此項目提出多元正極活性組分混合概念，將磷酸鐵鋰與其他活性組分與碳納米管或石墨烯結合，提高電池性能容量；通過鋁箔預涂納米導電碳底等手段提高正極性能，減少正極片脫落，以提高電池生產批次一致性。

3、電池狀態(tài)預測模型及應用系統(tǒng)構建

此項目基于電池反應傳遞機理及運行特性分析，建立了電池荷電狀態(tài)（SOC）和健康狀態(tài)（SOH）和功率狀態(tài)（SOP）預測機理模型，開發(fā)了基于開路電壓（OCV）模型及其全局優(yōu)化的求解技術（模型通過美國宇航局標準電池數據庫驗證，證實模型SOC預測精度高，誤差小于1%）。將相關模型運用于電池管理系統(tǒng)開發(fā)，并提出電池模組和動力系統(tǒng)總成設計新技術，開發(fā)出用于平衡電網的大容量儲能系統(tǒng)。

參考來源： 2018年度國家科學技術獎擬推薦項目公示、中國青年網、材料科學與工程、電池中國