近期，由中國科學(xué)院電工研究所承擔(dān)的鋰漿料電池項(xiàng)目通過北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)驗(yàn)收。該項(xiàng)目一代中試產(chǎn)品的研發(fā)成功，在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了鋰漿料電池從零到一的突破。

“低成本、長壽命、高安全、易回收，是儲(chǔ)能電池發(fā)展的綜合目標(biāo)。目前已有的鋰離子電池普遍‘嬌小富貴’，并不適合大型儲(chǔ)能場景。能否以儲(chǔ)能應(yīng)用需求為導(dǎo)向，開發(fā)‘傻大笨粗’的大容量電力儲(chǔ)能專用電池？2010年底，我們開始探索鋰電池與其它類型蓄電池的結(jié)合，研究適合大容量儲(chǔ)能的鋰漿料電池，一做就是八年。”談及項(xiàng)目研發(fā)的初衷，陳永翀這樣說道。

陳永翀是中國科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究組組長，也是鋰漿料電池項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)的帶頭人。據(jù)悉，“鋰漿料電池”這一技術(shù)名稱由陳永翀技術(shù)團(tuán)隊(duì)在2015年發(fā)明專利CN201510164222.1中第一次正式提出，截至目前，該項(xiàng)目共申請(qǐng)專利92項(xiàng)，獲授權(quán)35項(xiàng)，相關(guān)專利數(shù)量世界第一，核心技術(shù)專利于今年3月獲得美國授權(quán)，在國際上形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線。

陳永翀介紹說，與傳統(tǒng)鋰電池相比，鋰漿料電池有四大特點(diǎn)：

一是電池制造成本更低，超厚漿料電極是普通鋰離子電池涂布粘接電極厚度的10-50倍，適合提供大容量的電力儲(chǔ)能輸出；

二是可以再生修復(fù)，當(dāng)電池使用一段時(shí)間性能下降后，通過再生技術(shù)修復(fù)電池內(nèi)部界面，重新提升電池活力，達(dá)到10年以上日歷使用壽命；

三是電池內(nèi)部安全可控，當(dāng)電池內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，可以通過安全系統(tǒng)對(duì)電池內(nèi)部進(jìn)行可控維護(hù)，保證電池不燃燒、不爆炸；

四是解決了電池回收的難題，當(dāng)電池報(bào)廢后，漿料方便回收處理，可以通過補(bǔ)充缺失的微量元素，再生后用于新電池生產(chǎn)。

據(jù)估計(jì)，鋰漿料電池制造成本比普通鋰離子電池約低1/3，未來規(guī)模化生產(chǎn)后有望突破度電成本0.4元/kWh。

創(chuàng)新就是不斷挑戰(zhàn)并克服困難的過程。在鋰漿料電池最初的原理驗(yàn)證階段，陳永翀帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)嘗試多種材料配方，創(chuàng)新性地提出完全不同于已有電池結(jié)構(gòu)的“集流內(nèi)阻解耦結(jié)構(gòu)”，通過開展相關(guān)試驗(yàn)，一舉攻克技術(shù)難關(guān)，解決了超厚電極的極化問題。

陳永翀進(jìn)一步提到，鋰漿料電池又分為小儲(chǔ)能應(yīng)用產(chǎn)品和大儲(chǔ)能應(yīng)用產(chǎn)品，前者主要目標(biāo)是替代部分鉛酸電池市場，后者主要應(yīng)用于容量型儲(chǔ)能場景。鋰漿料電池是容量型長時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域的重要技術(shù)方向，未來將廣泛應(yīng)用于低速電動(dòng)車、光伏儲(chǔ)能、基站儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能和削峰填谷的電力儲(chǔ)能場景。

“下一步，我們的工作重點(diǎn)是工藝裝備的研發(fā)和技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，開展‘從一到十’的放大中試工作。目前，團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)接近產(chǎn)品應(yīng)用的第二代電池中試產(chǎn)品，計(jì)劃明年實(shí)現(xiàn)鋰漿料電池MVP產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)，交付目標(biāo)客戶試用。未來，我們還將以市場應(yīng)用為導(dǎo)向，反饋并迭代開發(fā)新型儲(chǔ)能電池產(chǎn)品。”陳永翀表示。