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亚博磷酸铁锂动力电池何以获得国家科学技术进步二等奖?

发布时间:2019-02-05 作者:亚博

2019年1月8日,2018年度国家最高科学技术奖励大会在北京人民大会堂圆满落幕,在此次大会上,刘永坦、钱七虎获2018年度国家最高科学技术奖。小编注意到其?#23567;?#22269;家科学技术进步二等奖”里有两项是关于电池技术的,分别是《高安全性、宽温域、长寿命二次电池及关键材?#31995;?#30740;发和产业化》和《磷酸铁锂动力电池制造及其应用过程关键技术》。

据悉,在863计划等国家项目支持下,以钟发平博士为首的科研队伍经过十余年的自主创新和研发,研制出的高安全性、宽温域、长寿命二次电池及其关键材料,实现了完全自主知识产权。高性能二次电池及材?#31995;?#30740;制生产技术具有很高的难度,这也是《高安全性、宽温域、长寿命二次电池及关键材?#31995;?#30740;发和产业化》项目能获奖的主要原因。

众所周知,2018年最热的动力电池当属三元锂电池,那么磷酸铁锂动力电池何以获得国家科学技术进步二等奖?

磷酸铁锂正极材料是一种安全性好、循环寿命长,并?#19968;?#22659;友好的材料,为了迎合市场发展,使磷酸铁锂动力电池在未来新能源汽车,特别是大型交通运输工具及大规模储能系统应用中长期发挥作用,对磷酸铁锂电池进行进一步优化是非常必要的。此次获奖的磷酸铁锂项目主要有以下几个创新点,小编认为这也是本次获奖的根本原因。

1、磷酸铁锂材料合成与改性新工艺?

①合成高品质磷酸铁锂正极材料

此项目首次提出以单质铁和磷酸铁为铁源的原子经济性合成?#20174;Γ?/p>

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

并在?#20174;?#36807;程中添加蔗糖以及聚吡咯等?#21450;?#35206;工艺获得LiFePO4/C复合正极材料,比容量达到165mAh/g,接近理论容量170mAh/g。

②对磷酸铁锂进行改性

此项目发展了从纳米球形磷酸铁锂合成到高温碳融?#31995;?#36830;续化纳米磷酸铁锂合成工艺,从而提升了磷酸铁锂材料倍率特性和循环稳定性。

2、磷酸铁锂动力电池设计与制造过程优化

①优化磷酸铁锂电池材料体系

此项?#23458;?#36807;发展与完善硅基负极材料提升电池的能量密度,率先引入四元溶剂体系,分别开发出阻燃型和低温型电解液及凝胶态电解液,从而改善了电池首次库伦效率和低温充电特性。

②优化电极制造过程

此项目提出多元正极活性组分混合概念,将磷酸铁锂与其他活性组分与碳纳米管或石墨烯结合,提高电池性能容量;通过铝箔预涂纳米导电碳底等手段提高正极性能,减少正极片脱落,以提高电池生产批?#25105;?#33268;性。

3、电池状态预测模?#22270;?#24212;用系统构建

此项目基于电池?#20174;?#20256;递机理及运行特性分析,建立了电池荷电状态(SOC)和健?#24213;?#24577;(SOH)和功?#39318;?#24577;(SOP)预测机理模型,开发了基于开路电压(OCV)模?#22270;?#20854;全?#38047;?#21270;的求解技术(模型通过美国宇航局标准电池数据库验证,证?#30340;?#22411;SOC预测精度高,误差小于1%)。将相关模型运用于电池管理系统开发,并提出电池模组和动力系统总成设计新技术,开发出用于平衡电网的大容量储能系?#22330;?/p>

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