提升电池能量密度 硅负极材料近期或实现突破

ABEC2019│第7届中国（常州·金坛）电池新能源产业国际高峰论坛现场

电池“达沃斯”-电池网11月27日讯（陈语张倩江苏常州图文直播）“市场对电动车的接受度越来越高，预计至2025年电动车产能增长10倍，电动汽车市场占有率达到20%。”清华大学核能与新能源技术研究院新型能源与材料化学研究室主任何向明表示，“巨大的市场，既是机遇也是挑战。”

11月27—29日，一年一度的全球电池行业盛会——ABEC2019│第7届中国（常州·金坛）电池新能源产业国际高峰论坛在江苏金坛隆重举行。本届论坛由ABEC（电池“达沃斯”）组委会、中关村新型电池技术创新联盟、电池百人会主办，江苏省金坛经济开发区管理委员会、蜂巢能源科技有限公司协办，800余位来自全球电池新能源产业链的“政、产、学、研、金、服、用”各界代表以及媒体代表等出席，共议后补贴时代下，新能源电池产业高质量发展之路。

清华大学核能与新能源技术研究院新型能源与材料化学研究室主任何向明

27日上午，何向明在ABEC2019论坛上做了题为《动力电池能量密度的发展方向》的主题演讲，分享了市场对电动车的接受度、全球电动车快速增长趋势、多层次提升电池比能量的探索等，电池网摘选了其部分精彩观点，以飨读者：

“电动化是社会发展到今天的必然选择，大家不要怀疑电动化是不是错了，不会错的。无论从生态环境、城市化加速，从国家战略和国家政策，尤其是经济发展和社会发展等方面，汽车电动化都是必然的方向。”何向明在论坛上介绍说，能量密度及单位成本的行驶里程仍是今天锂离子电池技术的主要挑战。为了能量密度的提高或者为了锂电池的发展，全世界科学家做了很多努力，每年在能源领域锂电的研究是最热门的，所涉及的科学家非常多，每年发表的文章也非常多。

何向明表示，从产业的发展看，我国动力电池发展的路线，从早期的铅酸电池到磷酸铁锂、锰酸锂333到高镍811，钴酸锂因总体体积密度是非常高，依然占主导地位。

如何提升电池能量密度？何向明认为，在各个层面上仍然需要深入细致的研究工作：电池组—电池—电极—材料。

“在过去的10年中，提出了很多‘有希望’的正极材料。”何向明表示，“但由于电压过大、输运性能差、结构不稳定、分子量过大等原因，通过充放电曲线，已经排除了大多数候选材料。”

在何向明看来，高镍三元是目前最好的候选材料，Si/C负极也貌似是最好的负极选择，但其功率、安全性、寿命和成本依然存疑。特别是在大多数情况下，能量密度越高，寿命越差，新一代材料的寿命仍远未得到优化，需要通过技术进步解决里程和成本的问题。

“电池里面有正极、负极、隔膜、集流体，从电池方面如果提高比能量，把隔膜搞得很薄，把集流体做得很薄。但隔膜如果很薄，很多性能就不好了，安全性可能有问题。但是如果换一种思路来说，把它做得很薄，强度又非常好，是不是就可以做呢？”何向明表示，“电池的发展主要是两条路，一个是颠覆性的，一个是渐进式，实际很多都是渐进性在发展，但是现在的很多新技术可以说是颠覆式的，比如全部用硅材料，实际整个电池的设计、电解液体系，整个电池设计都要做一些改变。”

何向明总结说：“电池可以从各方面把安全性、比能量提高，新技术的发展也为下一步的发展积蓄了力量。我认为硅负极材料近期可能会突破的，另外是红磷全电池也可以循环得很好，说明负极材料效率已经非常高了。”

(以上观点根据论坛现场速记整理，未经发言者本人审阅。)