鋰電池:中國研發前景樂觀
- 發佈時間:2015-05-10 03:29:31 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
我們被鋰包圍了。鋰電池已是手機、電腦、電動車的標配;如果特斯拉的“能量墻”預示了未來,鋰電池還會成為現代家居生活的核心。
不過,“鋰電池”三個字,其實涵蓋了各種各樣的技術,它們區別極大。中科院蘇州奈米所的研究員陳立桅説,一般大家熟悉的鋰電池,實際是“鋰離子電池”。它靠著鋰離子在電解液中運動,轉化電能與化學能。
根據正負極材料的不同,鋰離子電池可分出很多種。陳立桅介紹説,手機常用的是鈷酸鋰電池,負極使用石墨或其他碳材料,正極使用鈷酸鋰。放電時,石墨中的鋰氧化成離子,跑到鈷酸鋰中;充電時,鋰則從鈷酸鋰中跑出來,回到石墨中。這種電池的電位差大,因此能量密度也高。
“特斯拉的電池,正極用鈷酸鋰,也用三元複合的鋰材料。”陳立桅説,鋰離子電池的正極還有鎳鈷鋰、錳酸鋰。國內的電池巨頭比亞迪,用的是磷酸鐵鋰。
陳立桅説,鋰離子電池要想提高能量密度,正極材料是瓶頸。經過電池研發人員的努力,鋰離子電池在充放時間等許多指標上,基本滿足了現實需求。
除了鋰離子電池,全球有不少研究機構和創業公司致力於新類型的含鋰電池。比如陳立桅研究的鋰硫電池,就是用硫磺做正極,鋰金屬做負極(嚴格意義上的鋰電池),能量密度比常用的鋰離子電池高很多。目前研究熱點還包括鋰空氣電池,以及電解質為固體的全固態鋰電池。
“這一類電池如果工程化了,電池性能的提升就是一大步,收益高,但風險也大。”陳立桅説,經常會有“DEMO”版的新型電池問世,但即使是發表在頂級期刊的成果,在工程化中也會面臨很多“地雷”,成功之路是艱難的。而媒體往往容易誇大新類型電池的革命意義。
“在工業界,研發的趨勢是在正負極上使用混合材料。比如摻一點點新元素進去,讓電池表現提高幾個百分點,同時避免新元素的副作用。工業界就這樣一小步一小步改善。”陳立桅説。
日、韓是目前鋰離子電池産品的排頭兵。陳立桅説,日本領先的一個動力是日本家庭避災意識強,因此家庭備用電池的産品多。“日本企業有幾十年的配方、材料數據積累,研究做得很精細。電池産品一致性好,做出來不需要篩選。”
與之相比,陳立桅説,儘管中國電池産業鏈齊備,但品質參差不齊,行業利潤也薄。市場上有一些劣質電池,比如廉價的、用幾次就壞的充電寶。
儘管如此,陳立桅對於中國鋰電池行業仍然抱樂觀態度。他認為,目前已經有十幾家大企業踏踏實實地做研發,這方面也有不少投資。科研機構中,中科院設立了鋰電池方面的先導專項,作為鋰硫電池專項負責人,陳立桅介紹説,中科院先導專項著眼于新電池的産業化,而非論文指標,這更有可能讓科學家的成果變成未來的商用電池。(科技日報北京5月9日電)
鋰電池 詳細
- 股票名稱 最新價 漲跌幅