热烈庆祝第一届350+高比能锂电池材料与安全专题研讨会圆满结束

2024-03-24

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    奋楫扬帆启新程,破浪笃行续华章。热烈庆祝第一届350+高比能锂电池材料与安全专题研讨会圆满结束!3月20日350+高比能锂电池材料与安全专题研讨会在江苏常州顺利召开,并于22日圆满落幕。标志着锂电池领域又添一重要盛会。

    本次研讨会由中科深蓝汇泽新能源(常州)有限责任公司承办,中国科学院青岛生物能源与过程研究所、青岛储能产业技术研究院、青岛赛锂达储能产业技术研究院有限公司联合协办。研讨会吸引了来自全球各地的锂电池领域专家、学者、企业家和从业者,共计近200位嘉宾齐聚一堂,就350+高比能锂电池的前沿科学问题、关键材料、制备技术、先进表征技术和产业技术问题进行了深入探讨与交流。与会代表们从不同角度出发,分享了各自的研究成果、行业经验和前沿技术,为锂电池材料的发展和安全性提出了许多宝贵的建议和见解。    

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        在为期三天的研讨会期间,与会代表们围绕着高容量正极材料、硅负极、粘结剂、电解液、锂盐、固态电解质、热安全性、原位表征技术、人工智能等热点问题展开了深入交流,共同探讨了行业发展的前景和技术革新的挑战,为推动高比能、高安全锂电池的材料创新和技术升级贡献了智慧和力量。研讨会期间还邀请各领域内权威专家和知名企业代表进行主题演讲和圆桌讨论。

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    北京大学夏定国教授作了《高容量富锂正极材料过去,现在及发展》的报告,回顾了富锂正极的发展历史,总结了富锂正极在基础科学和产业化应用过程中正在面临的瓶颈问题,展望了富锂正极的发展前景,并且指出了富锂锰基正极材料在不同发展阶段需要解决的关键问题,为富锂锰基正极的实用化指明了研究方向。

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    北京工业大学尉海军教授在《高能富锂锰基层状氧化物界面工程》报告中,聚焦LLOs的一系列基础科学与应用工程问题,系统介绍了LLOs材料的晶体结构解析、晶体结构演化、电化学反应机制、材料微区结构设计与调控、材料界面设计与优化以及材料在电池中的适配性等方面的研究进展。重点探讨了通过界面工程改善LLOs材料的长循环稳定性的解决思路。  

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    中国科学院化学研究所曹安民研究员作《正极材料表层晶格重构及稳定性研究》报告,聚焦于电极材料表面层结构的精准调控,探讨了电极材料的失稳机制及稳定途径。重点介绍了采用湿化学法在正极材料表面构筑纳米均匀包覆层,结合后期包覆层向正极材料的热注入控制,实现正极表层晶格重构的处理工艺。    

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    浙江大学陆俊教授(郑鸿飞博士后)作《高比能层状氧化物正极材料的储能机制研究》报告,介绍了同步辐射谱学与成像学、球差透射电镜等多种先进表征技术在剖析层状正极材料的结构劣化和性能衰退机制的研究进展,率先揭示了晶格应变积累是结构畸变和性能衰退的根本诱因,开辟了结构应力调控的新策略,为高比能层状氧化物正极材料的研发提供了理论指导。  

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    中国科学院化学研究所郭玉国研究员(李阁)作《锂电池硅基负极研究新进展》报告,回顾了硅负极的发展历史以及关键技术的时间节点,指出了硅负极在工业化中以及科学研究中面临的困难与挑战,介绍了课题组近几年来通过碳包覆以及电解液改性等手段提升硅负极循环稳定性的原理。最后指出现阶段工业化硅碳负极中硅含量在5-10%之间,接下来需要通过各种技术手段提升硅碳负极中的硅含量,同时需要保持其优异的循环稳定性。   

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        天津大学杨全红教授作《质体兼修的微米硅负极》报告,介绍了微米硅负极在材料成本、振实密度、体积能量密度等方面的优势。指出微米硅快速衰退的本质是由于硅颗粒破碎引起的电子通路失活。报告了课题组近年来采用碳包覆以及液态金属复合微米硅负极解决微米硅循环稳定性的策略。    

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        苏州大学郑洪河教授作《锂离子电池硅负极修饰改性的新视角》报告,介绍了硅负极材料的主要优势,并介绍了课题组近年来通过硅负极表面修饰的方法,提出采用修饰硅表面极性官能团的方法,解决了硅循环稳定性差的问题。并提出氧化亚硅负极相比硅负极的循环优势,并指出氧化亚硅中的硅酸盐产生是其循环稳定性重要原因。  

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        华中科技大学黄云辉教授作《设计人工固态电解质界面构筑400Wh Kg−1高比能锂电池》报告从三元高比能正极的热输运性质,聚合物基复合集流体出发,强调了电池与能量密度的安全边界。并针对高比能电池电解液设计介绍电解质的功能效应。针对MoS2人工固态电解质界面构筑、原位聚合阻燃聚合物电解质的设计、自愈合界面调控等方面介绍了团队在锂金属电池的研究性进展,并强调了界面性能对锂电池的影响。    微信图片_20240327085542    武汉大学曹余良教授作《基于离子-溶剂结构调控的低温电解液研究》报告,报告通过调节电解液配方开发了几种超级电解液,使得锂离子电池能在超低温下工作。指出在电解液的设计过程中,溶剂的熔点、介电常数、粘度、对Li+离子亲和力以及电解液整体的溶剂化结构要综合考虑。这种策略为先进电解液的设计提供了一条令人鼓舞的途径。   

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    清华大学贺艳兵教授在《高介电复合固态电解质》报告中针对固态电池体系反应动力学的“跨界面、跨物相、跨间隙”离子输运科学问题,介绍了原位界面反应固态化机制、介电陶瓷材料耦合新方法、正极材料高稳定界面层的低氧化电位构建策略、可量化的离子输运通量概念等重要研究进展。    

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    中国科学技术大学季恒星教授作《基于固溶体合金相的金属锂负极》报告,报告针对现有锂金属负极存在的枝晶生长以及界面副反应严重等问题,提出采用Ag、Zn、Mg等金属改性金属锂负极。指出其中由LiAg组成的固溶体合金负极对金属锂的提升最为明显。此类方法不仅保留了锂金属的高比容量以及低电压的优势,同时有效提升了金属锂负极的循环稳定性,并在软包电池中实现了较高的循环稳定性能。

    青岛大学郭向欣教授作《氧化物固体电解质与固态电池研究进展》报告。郭教授基于以往多年对氧化物基固体电解质和固态电池方面的研究,讨论了氧化物固体电解质材料在实用化进程中,对于离子电导率、高导通稳定电解质膜、电解质正极复合电极、电解质负极复合电极所面临的关键问题与解决方案。并进一步讨论针对高能量密度高安全的目标要求,提出的正极支撑、轻薄固态电解质层、电极电解质一体化的设计思路和制备方法。    

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    武汉大学艾新平教授作《电池自激发反应控制技术》报告,针对电池的“安全焦虑”问题,提出建立电池自保护技术是改善锂离子电池本征安全性的有效途径,同时也是电池智能化技术发展的一个重要方向的观点。重点介绍了电氧化聚合、氧化还原穿梭剂、电压敏感隔膜等电压钳制方法,正温度系数电极(PTC电极)、热关闭隔膜等过热保护方法,并在此基础上,从实际应用角度出发,对这些技术存在的问题和未来发展方向进行了简要分析和展望。   

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      中国科学院物理研究所李泓研究员作《高安全固态电池》报告,针对现有液态锂离子电池能量密度低、安全性差等问题,提出发展高能量密度的、高安全的全固态电池(> 350 Wh/kg, 800Wh/L)具有重要意义。李泓研究员重点介绍了全固态电池技术面临的挑战、问题和相应的解决方案,并介绍了物理所在固态电池基础研究和产业化、硅基负极、固态电池隔膜等方面的工作,并给出了原位固态化技术解决全固态电池现有问题的综合方案以及从液态到全固态电池的技术发展路线。   

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        清华大学张强教授作《用于高比能电池的复合金属锂负极新进展》报告,针对金属锂枝晶问题和不稳定的固液界面膜(SEI膜)问题极大地限制着金属锂电池的发展和应用的难题,展示了锂键化学理念,并分析复合负极中,金属锂界面上的锂键化学规律,有效构筑高性能的复合电极材料,进而造就碳基复合负极在高比能电池中的实际应用。  

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        中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员作《高能量密度锂电池失效机理及其改善策略》报告,首先介绍了高能量密度锂电池的电、化、力、热失效机制,然后介绍了合成多功能电解液添加剂、设计具有智能热响应自保护机制的聚合物电解质体系、开发本征高安全性无机全固态电池、原位一体化电池制备技术等解决策略的研究进展,最后展示了高能量密度、高安全的特色电池体系在电动汽车、移动式储能及深海特种装备供电系统等领域的应用。

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        上海大学施思齐教授作《基于配位场理论调控电池正极费米能级及其比能研究》报告,从配位场理论方法出发并结合可直接计算电子分布及占据特性的第一性原理计算方法,对离子脱嵌电化学过程中决定电压的费米能级计算模型、衡量相结构稳定性的晶体场稳定化能计算公式、调控阴离子氧化还原活性的理论模型等进行了详细讨论,并介绍了成功设计出的轻质碳基LiBCF2正极及无锂V1.75Cr0.25S4固态电池正极两种新型电极材料。

    中国电子科技集团第十八研究所肖成伟主任主持了圆桌会议,中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员、北京大学夏定国教授、苏州大学郑洪河教授、清华大学贺艳兵教授、中国科学院青岛生物能源与过程研究所董杉木研究员,西安交通大学宋江选教授和上海顶皓新材料科技有限公司李国华首席技术官参与了讨论。专家们就350+锂离子电池的技术路线、富锂锰基正极材料在未来一段时间需要重点解决的基础科学问题和产业化应用难题、硅基负极的技术挑战、粘结剂的瓶颈问题、隔膜的发展趋势、亚硫酰氯二次电池的应用前景等备受关注的热点话题进行了深入解读和分析。与会代表们不仅听取了专家们的精彩演讲,还就相关议题展开了热烈的讨论和交流,共同探讨了行业发展的方向和路径,为开发高比能锂电池并实现高安全性和长循环寿命指明了新的方向和目标。

    在研讨会的闭幕式上,中科深蓝汇泽新能源(常州)有限责任公司首席科学家、中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员对与会代表们的热情参与和积极贡献表示了诚挚的感谢,并对未来的合作与发展充满信心。希望通过这次研讨会的举办,能够进一步促进锂电池材料领域的交流与合作,推动行业的健康发展,为社会的可持续发展开辟崭新的道路并做出更大的贡献。

    让我们共同期待本次会议带来的收获与成果,也期待着在未来的合作中再次相聚,共同见证高比能锂电池技术的不断革新和发展!再次感谢大家的参与与支持,致以最诚挚的谢意!

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        会议主办方中科深蓝会泽新能源(常州)有限责任公司成立于2022年4月,是一家从事高比能高安全固态锂电池研发、制造与应用的新能源领域高新技术企业,致力于提供新一代固态锂电池技术。其本身固态锂电池技术传承于中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员团队,团队深耕固态电池研究领域十八年,国际首创“刚柔并济-三相渗流”与“原位固化-界面融合”技术,独创国际领先的固态电池电解质关键材料与核心工艺,研制出兼顾高能量密度与高安全性的四代固态锂电池,历经万米深海与万米深空长期可靠性验证,产品性能全球领先。

        公司在高比能固态电池技术方面取得了多项重大突破。能量密度350Wh/kg的77Ah聚合物基固态电池,现已完成国际知名车企A样电芯的送样并获得积极反馈,这一成果的取得,标志着中科深蓝汇泽在动力电池技术领域的创新能力和研发实力再上新台阶,助力新能源汽车行业的快速发展。同时,公司在高比能锂电池材料研发上不断突破,已完成能量密度500Wh/kg固态电池的实际应用示范验证。此外,世界上首次实现了高比能二次亚硫酰氯原型电池制备,能量密度高达700Wh/kg以上。这将进一步拓宽公司在新型锂电池的业务范围,为多个应用领域提供更高效、更安全、更可靠的能源解决方案。