能提升锂电池续航能力的新型电池材料

锂离子电池和我们的生活密切相关。锂电池以其优秀的性能成为二次电池的主流发展方向。但是由于电力续航能力不足，导致不少消费者常抱怨“智能手机耗电快”或者“电动汽车跑不远”。制造出新一代更高能量密度的锂电池，成为目前各国专家争相攻克的“桥头堡”。

中国科学院物理所“基于纳米技术的长续航动力锂电池”项目研究组专家已经在锂电池材料研究上取得关键突破，研制出续航能力比目前锂电池高出一倍的新一代锂离子电池，最早到2018年将其广泛应用于各类电子产品。据了解，这项技术目前处于世界顶尖水平。

据该研究组负责人李泓研究员介绍，目前实际用于锂离子电池的负极材料一般都是碳素材料，如石墨、软碳(如焦炭等)、硬碳等。这类材料在质量比容量与体积比容量、首次充放电效率、循环性能上都很不足。物理所多名专家通过长达十七年研究，研制出了使用具有元宵结构的纳米硅碳材料复合材料作为负极材料的新型锂电池，目前处于中试研究阶段，有望在明年开始小批量生产。除了负极材料，项目组团队成员对锂电池的正极、电解质、隔膜等关键材料都在进行集中攻关。

按照项目计划，到2015年将动力电池比能量提升到180Wh/kg，混合动力汽车以及纯电动汽车的电动模式下续航里程不低于180公里;到2020年动力电池比能量超过300Wh/kg，电动模式下续航里程达到300公里以上。李泓说，他们有信心提前两年，到2018年就实现300Wh/kg的目标。可以预见，小小锂电池续航能力的跨越，带来的将是包括智能手机和电动汽车等下游产业链翻天覆地的巨变。

据了解，“基于纳米技术的长续航动力锂电池”项目是中国科学院战略性A类先导科技专项之一。此类项目聚焦国家需求、侧重于突破关键核心科技问题，是集科技攻关、队伍孕育和平台建设于一体，能形成重大创新突破和集群优势的战略行动计划。目前，中国科学院已启动10个A类先导专项，产出了一批有显示度的阶段性重大成果。