[储能产业大会]周豪慎:下一代二次电池——锂空气电池、锂硫电池、钠离子电池
由工业和信息化部赛迪研究院与泰州市人民政府联合主办“2018中国新能源动力电池暨储能产业大会”于2018年4月20-21日在江苏泰州举办。大会围绕当前国内动力电池发展现状、存在问题和未来趋势,从技术发展路线、电池安全、产业困局等话题进行深度研讨,共话动力电池产业发展大计。能见App全程直播本次大会。
南京大学教授、国家千人计划特聘专家周豪慎出席大会并发表了题为“下一代二次电池:锂空气电池、锂硫电池、钠离子电池”的主旨演讲。
以下为发言内容:
周豪慎:谢谢大家。我们锂硫电池困难很多,我们应该如何把握机会,把不可能变成可能呢?首先我们为什么要做锂空呢?因为锂能量比较低,锂空是结合了软料电池,同时它的燃料不同的是还要做充电,它产生了很多问题,首先这个问题是有两种功能的催化剂来做,这个催化剂是固体的,做的时候很困难,这个肯定做不好,发现有很多的问题,所以很难提高。我们可以看到在性能里面是最好的,但它的稳定性还是问题的。我们怎么来解决这些问题呢?我们中间体最早预先添加是由英国的教授发现,我们可以看到理论反应比较高。我们做了一个尝试,用非常简单的电解添加了少量的水,其实电解里面水不可能做到零的,所以还有几个呢?我们添加了以后发现比固体的催化剂好到什么程度?我们发现它不是很清楚,我们看它在水中间是起到了什么作用?固氧化氢离子,我们想一下为什么会存在呢?双氧水是由水构成的,百分之百的双氧水是没有的,多了以后会产生反应,是很危险的。后来我们找到了一种材料,是要跟双氧水联系在一起,是可以做到非常漂亮,这个是去年的工作,这个去年做了一些工作,有没有可能做两种,我没有固态添加剂,我们可以用这个催化。充电不一样,去年那位教授做了一个工作,引进了两种东西来做,并且提高了很多。这个对整个电池产生安全性的隐患,其实他做了一个工作,固体中做了出来,所以在正极跑到了负极,怎么解决这个问题呢?其实我们做了一个尝试,我们这个尝试用了什么呢?我们知道离子表面是带副电膜的,我们把它做了一个电池,我们这个来做隔膜,也是可以弯折90度,180度,也就是说我们传统对锂空电池的影响是很大,怎么来控制隔膜怎么不跑到后面?这种情况下可以改变,我们可以接受挑战。
为什么要做呢?因为比能量很高,最大的问题是电解质问题,它是溶解在这里面的,怎么样把它做好?我们就和刚才一样,这个隔膜和刚才是一样的。它的表面是负电膜,这个是它的表膜结构。在这样情况下做了锂硫电池,当时是把10毫克放在这里,这个动作是2016年上发表的。
最后介绍一下钠离子电池,刚才是面向未来的动力电池,这个是面向未来的储能电池。储能电池是给谁用的?是给风能、太阳能用,为什么储能价值低?我们所有的移动型的电池,我们整个地球埋藏的锂离子是否够,这个在地球上埋藏了不少,大概是三个数量倍,在这种情况下,钠离子电池受到了一些前所未有的关注。我简单举两个例子,一个是利用,这个是结构图。把结构图复杂东西看一下,我们关注到内部典型的钠离子的东西,它的性能怎么样?它的性能非常好,钠离子电池能量很好,比锂还要好。我们当时希望把钛创造在体系里面,所以就在它的表面形成了一种保护膜,大家可以看到表面纳米化态势很多,其他的都是变少的。它是一个金属的富钛膜,同时也可以看出它的稳定性非常好。我们最后看它的性能怎么样,它的有保护要比没有保护多,这是今年的做的工作刚刚出来,我们发现金属定价是一个耦合的,但是是由负二价变成了负一价。它放电的时候需要代替,如果我们以后要追求大容量的时候,还可以掺入到金属氧化物里面来证明。谢谢大家。
(根据发言整理,未经本人审阅)
