一些新的鋰離子電池值得關(guān)注

鋰離子電池包括一次鋰離子電池和二次鋰離子電池，顧名思義，二次鋰離子電池是可回收的，二次鋰離子電池是一次性的。初級鋰離子電池技術(shù)相對成熟，但僅適用于某些特定的應(yīng)用領(lǐng)域。二次鋰離子電池包括鋰離子電池、釩鋰離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池等。鋰離子電池的學(xué)術(shù)范疇僅指鋰離子電池一次，而我們俗稱的鋰離子電池實(shí)際上是指鋰離子電池。

目前最流行的鋰離子電池的特點(diǎn)是使用鋰氧化物負(fù)極材料，如鋰鈷氧化物、錳酸鋰、錳酸鎳鈷鋰(俗稱三元材料)、磷酸鐵鋰(學(xué)名為磷酸亞鐵鋰)。釩鋰離子電池,鋰離子電池,鋰離子電池航空共同特點(diǎn)是使用鋰金屬為負(fù)極,但是各不相同,釩鋰離子電池陰極材料的陽極材料的氧化釩,鋰離子電池陰極材料是單質(zhì)硫的混合物和一定量的導(dǎo)電材料,和鋰空氣電池空氣中的氧氣作為積極的反應(yīng)物。在后三種二次鋰離子電池中，釩鋰離子電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，鋰硫電池也即將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而鋰空氣電池還處于研發(fā)階段，離產(chǎn)業(yè)化還很遠(yuǎn)。

目前，在我國有很多有關(guān)發(fā)展鋰硫電池的討論，重要是受美國、日本和德國政府的影響。在美國，鋰硫電池技術(shù)的發(fā)展一直走在世界的前列。2010年，美國能源部投資500萬美元用于鋰硫電池的研究，并繼續(xù)加大投資力度，計(jì)劃在2013年開發(fā)能量密度高達(dá)500Wh/kg的鋰硫電池產(chǎn)品。為了維護(hù)其在鋰離子電池領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,日本政府也要鋰硫電池的國內(nèi)汽車動力鋰電池技術(shù)的重要研究方向,并計(jì)劃開發(fā)鋰硫電池產(chǎn)品的能量密度高達(dá)500wh/kg在2020年。德國認(rèn)為沒有希望趕上這三個(gè)東亞國家在鋰離子電池領(lǐng)域,因此努力在全國范圍內(nèi)開發(fā)鋰硫電池,希望推出一個(gè)商業(yè)500wh/公斤產(chǎn)品大約在2020年,當(dāng)?shù)聡蒲薪鐦淞⒘艘粋€(gè)更高的能量密度鋰硫電池的目標(biāo),達(dá)到1000wh/公斤。

雖然鋰硫電池是下一代二次鋰離子電池發(fā)展的一個(gè)重要方向，值得密切關(guān)注，但未來幾年我國政府和公司仍應(yīng)關(guān)注二次鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的發(fā)展。因?yàn)樵诙武囯x子電池市場中，鋰離子電池在未來很長一段時(shí)間內(nèi)肯定會占據(jù)絕對壟斷地位。具體原因如下:

首先，已經(jīng)成熟的鋰離子電池在技術(shù)上還有很大的改進(jìn)空間。鋰硫電池受到青睞的重要原因是其理論能量密度高:單質(zhì)硫的容量可達(dá)1675mAh/g，質(zhì)能比可達(dá)2600Wh/kg。但事實(shí)證明，鋰硫電池很難發(fā)展，因?yàn)榈聡腿毡菊O(shè)定了到2020年達(dá)到每公斤500瓦時(shí)的目標(biāo)。而該技術(shù)已經(jīng)非常成熟的鋰離子電池技術(shù)，仍有很大的技術(shù)進(jìn)步。一旦人們認(rèn)為250年鋰離子電池能量密度理論wh/kg,但富鋰錳基材料(日本)也被稱為固溶體類型電池陽極材料和固態(tài)電解質(zhì)材料的成功和其他新材料技術(shù)的發(fā)展,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),鋰離子電池的能量密度也可以達(dá)到500wh/公斤或700wh/公斤,遠(yuǎn)遠(yuǎn)的思想的理論極限。此外，目前的技術(shù)進(jìn)步表明，與同等能量密度的鋰硫電池產(chǎn)品相比，500Wh/kg的鋰離子電池產(chǎn)品可能更早實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。