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我國自主創新的锂漿料儲能電池實現從零到一的突破

中國機械工業聯合會機經網  發布時間:2019-08-13 14:34:23  來源:中國儲能網


近期,北京市科委組織專家對中科院電工研究所承擔的锂漿料電池項目進行了驗收。驗收專家組成員由來自高校院所和行業協會的5位知名專家組成。北京市科委項目主管領導、中科院電工所領導以及項目組技術骨幹等20餘人參加了會議。專家組一緻認為課題承擔單位超額完成了任務書所規定的研究内容和考核指标,同意該課題通過驗收。北京市科委領導充分肯定了技術團隊取得的重要進展,認為課題成果遠遠超出了最初立項的預期效果,希望技術團隊在後續産業化進程中取得豐碩成果。

  儲能是戰略性新興産業,目前電池儲能度電成本仍然偏高(0.6~0.9元/kWh),距離大規模應用目标成本(0.3~0.4元/kWh)尚有較大差距。另外,目前電池儲能的安全和環保風險較為突出。因此,需要構建市場導向的綠色儲能技術創新體系,開發低成本、高安全、易回收的變革性儲能電池技術。

  锂漿料電池(Lithium slurry battery)的技術名稱由中科院電工所陳永翀技術團隊在2015年發明專利中第一次正式提出,該技術形态脫胎于更早的“锂離子液流電池”。與傳統锂離子電池的固定粘結薄膜電極不同(厚度一般在60~150微米),锂漿料電池的全部或部分電極由漿料态的儲锂活性物質、導電劑和電解液構成,具有超厚電極的特征(0.5~10毫米)。另外,創新的漿料電極結構也非常有利于電池的維護再生和回收再生。據估計,锂漿料電池制造成本比普通锂離子電池約低1/3,未來規模生産後有望突破度電成本0.4元/kWh,适用于低速電動車、家庭儲能、基站儲能或其它4小時以上的長時儲能場景。

  2016年開始,中科院電工所技術團隊獲得了北京市科委前沿技術研發項目的支持,在電極漿料、複合隔離層、電池反應器和電池回收再生等方面開展了前期研究,并與北京好風光儲能技術有限公司合作,完成了1400平米中試基地的建設和一代中試樣品從零到一的突破,申請專利92項,獲授權35項,相關專利數量世界第一,核心專利獲得美國授權,在國際上形成了具有自主知識産權的技術路線。

  近期,北京市科委組織專家對中科院電工研究所承擔的锂漿料電池項目進行了驗收。驗收專家組成員由來自高校院所和行業協會的5位知名專家組成。北京市科委項目主管領導、中科院電工所領導以及項目組技術骨幹等20餘人參加了會議。

  專家組對課題取得的研究成果給予了充分肯定和高度評價:“課題開展了锂漿料電池關鍵技術的攻關研發,研究了高比容漿料複合制備技術,形成了較為系統的電極漿料參數評價體系和測試平台;開發了基于集流内阻解耦創新結構的超厚漿料電極和電池模塊制備技術,電池安全性通過了第三方測試;設計并搭建了電池液流循環與驅動控制系統,實現了電池的換液再生功能。課題建立了完整的電池中試基地和中試研究線(1MWh/年),所研制的電池模組在太陽能路燈儲能系統和低速電動車動力系統中開展了測試應用;課題開發了安全易回收的儲能電池技術新方向,在容量型長時儲能領域有重要應用前景。”

  專家組一緻認為課題承擔單位超額完成了任務書所規定的研究内容和考核指标,同意該課題通過驗收。北京市科委領導充分肯定了技術團隊取得的重要進展,認為課題成果遠遠超出了最初立項的預期效果,希望技術團隊在後續産業化進程中取得豐碩成果。

  目前,中科院電工所技術團隊正在研發二代中試樣品和MVP産品,預計2020年可以實現小批量生産。據悉,國内外有二十餘個研發機構正在開展該方向的并行研究或跟蹤研究。随着研發力量的投入和技術進步,锂漿料電池有望開創低成本、高安全、易回收的綠色儲能技術新方向。(博樂)

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責任編輯:機經網編輯部 tongdx
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