必修环节-学术活动-第四届国际电动车新型锂电池会议报告

1、报告人：仲云霞报告人：仲云霞时间：时间：2011.10.242011.10.24第四届国际电动车新型锂电池会第四届国际电动车新型锂电池会议报告（议报告（ABAA-4 ）目录1、会议概况2、车用动力锂电池 3、锂离子二次电池材料4、心得体会 会议简介1、会议概况、会议概况 第四届国际电动车新型锂电池会议(简称ABAA-4)是继美国是继美国（2008年年9月，芝加哥，约月，芝加哥，约400人）、日本（人）、日本（2009年年11月，东京，月，东京，约约350人）和韩国（人）和韩国（2010年年9月，首尔，约月，首尔，约350人）之后的又一次人）之后的又一次电动车先进动力锂电池技术与应用发展的重要国

2、际会议。电动车先进动力锂电池技术与应用发展的重要国际会议。 邀请报告中已确定有世界著名大学、研究所和公司（包括汽邀请报告中已确定有世界著名大学、研究所和公司（包括汽车公司）的教授、学者与专家，介绍和评述电动车新型锂电池车公司）的教授、学者与专家，介绍和评述电动车新型锂电池（包括锂离子电池与相关新材料以及新体系电池与材料）的最新（包括锂离子电池与相关新材料以及新体系电池与材料）的最新研究成果。研究成果。 1、各国电动车电池研究计划及进展；、各国电动车电池研究计划及进展；2、锂离子电池的新材料（、锂离子电池的新材料（正极正极、负极、电解质和隔膜等）；、负极、电解质和隔膜等）；3、低成本材料和工艺的

3、先进设计；、低成本材料和工艺的先进设计；4、锂离子电池的功率和能量衰减机理；、锂离子电池的功率和能量衰减机理；5、为改善滥用性能而进行的组件和系统级安全机械性能与革、为改善滥用性能而进行的组件和系统级安全机械性能与革 新技术；新技术；6、新型锂离子电池、二次锂电池和其它先进电池系统。、新型锂离子电池、二次锂电池和其它先进电池系统。1、会议概况、会议概况 会议重点2、车用动力锂电池、车用动力锂电池 2010年年6月月1日，财政部、科技部、工信部、国家发改委联合发出日，财政部、科技部、工信部、国家发改委联合发出关于开展私人关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知购买新能源汽车补贴试点的通知，决定在

4、上海、长春、深圳、杭州、合肥，决定在上海、长春、深圳、杭州、合肥5个城个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作，插电式混合动力乘用车每辆最高补贴市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作，插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元，纯电动乘用车每辆最高补贴万元，纯电动乘用车每辆最高补贴6万元。万元。 2010年年7月，国家将节能与新能源汽车示范推广试点城市由月，国家将节能与新能源汽车示范推广试点城市由20个增至个增至25个。个。 工信部数据显示，截至工信部数据显示，截至2011年年7月月 ，25个试点城市节能与新能源汽车总保有量超过个试点城市节能与新能源汽车总保有量超过1万辆，其中私人购买新能源汽车超过

5、万辆，其中私人购买新能源汽车超过1000辆，建成充电站与换电站近辆，建成充电站与换电站近100座，充座，充电桩电桩4500多个，示范运行总里程超过多个，示范运行总里程超过33000万公里。万公里。 但是在实现新能源汽车规模化生产的进程中，面临着电池、电机、电控系统等关键但是在实现新能源汽车规模化生产的进程中，面临着电池、电机、电控系统等关键核心技术上的瓶颈问题。尤其是电池成为电动汽车的技术瓶颈，电池功率低、续驶核心技术上的瓶颈问题。尤其是电池成为电动汽车的技术瓶颈，电池功率低、续驶里程短是至今一直无法解决的问题。不仅在中国如此，在全世界都是一个棘手的难里程短是至今一直无法解决的问题。不仅在中国

6、如此，在全世界都是一个棘手的难题。题。 2、车用动力锂电池 目前，新能源汽车的发展被各国提到前所未有的高度目前，新能源汽车的发展被各国提到前所未有的高度 ，而锂离子，而锂离子二次电池以其自身的优势将成为新能源汽车的主流。从技术路线来看，二次电池以其自身的优势将成为新能源汽车的主流。从技术路线来看，磷酸铁锂是国内动力锂离子电池的主要技术发展路线磷酸铁锂是国内动力锂离子电池的主要技术发展路线 ；锰酸锂动力电；锰酸锂动力电池在国外多受推崇，是目前国际上汽车动力锂离子电池的主要技术路线。池在国外多受推崇，是目前国际上汽车动力锂离子电池的主要技术路线。 三元复合材料则是是目前国内外研究较热的锂离子电池正

7、极材料，三元复合材料则是是目前国内外研究较热的锂离子电池正极材料，本次会议对于三元材料的合成与性能研究也提出了不少观点。本次会议对于三元材料的合成与性能研究也提出了不少观点。3.1三元复合材料三元复合材料3、锂离子二次电池材料、锂离子二次电池材料 BASF公司以通过材料对材料的合成及性能测试研究，研究出了一种公司以通过材料对材料的合成及性能测试研究，研究出了一种 HE-NCM金属氧化物正极材料，该材料在振实密度（金属氧化物正极材料，该材料在振实密度（2.1g/cc)、不、不 可逆容量可逆容量(10%)及高倍率性及高倍率性能能(250mA/g下放电容量达下放电容量达200mAh/g) 方方 面都

8、有很大改善。面都有很大改善。 she-huang wu等等1 认为首次不可逆容量衰减是因为认为首次不可逆容量衰减是因为Li2MnO3中中 Li2O的脱出导致。为此他们合成的脱出导致。为此他们合成LiLi(1-x)/3Mn(2-2x)/3MxO2 (M=Co,Cr,Mn,Ni)，2.5V-4.8V之间之间0.2C放电条件下，可逆容量在放电条件下，可逆容量在 200-250mAh/g，并利用，并利用in-situ XRD测试方法对不可逆容量衰减机测试方法对不可逆容量衰减机 理进行考证。理进行考证。1 Preparation and Characterization of Composite LiL

9、i(1-x)/3Mn(2-2x)/3MxO2 Materials-(ABAA-4)-ORAL-363、锂离子二次电池材料 M.H.CHOI M.H.CHOI等等22利用共沉淀发合成了具有核壳结构的利用共沉淀发合成了具有核壳结构的LiMeOLiMeO2 2(Me=(Me=NixCoyMnzNixCoyMnz) )层状材料，核部分层状材料，核部分(x=0.8,y=0.2)(x=0.8,y=0.2) 提供容量，壳部分（提供容量，壳部分（x=0.5,z=0.5)x=0.5,z=0.5)稳定材料结构。新材稳定材料结构。新材 料容量高达料容量高达220mAh/g(4.6V)220mAh/g(4.6V)，1

10、80mAh/g180mAh/g（4.3V)4.3V)。 C.DelmasC.Delmas等等33研究了研究了Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的结构与电的结构与电 化学循环过程的关系，发现第一步可逆过程在化学循环过程的关系，发现第一步可逆过程在3.0-4.4V3.0-4.4V之之 间，之后电压平台提高诱导了材料不可逆结构的变化从而间，之后电压平台提高诱导了材料不可逆结构的变化从而 导致电池在进一步放电过程中容量的升高。导致电池在进一步放电过程中容量的升高。2 Sythesis and Characterization of High-Capacity Cathode Mater

11、ials for Li-ion Battery-(ABAA-4)-ORAL-373 Structuramicall and chemical modifications induced by the electrochemical cycling of the Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2 phase3、锂离子二次电池材料 HCC HCC以开发出具有独特颗粒形的以开发出具有独特颗粒形的LFP-CNTLFP-CNT复合材料，相对于复合材料，相对于LFP/CLFP/C，该，该材料表现出较低的内阻和较高的倍率容量；研究了颗粒大小对材料表现出较低的内阻和较高的倍率容量；研究了颗粒

12、大小对LTOLTO性性能的影响，实验证明当粒度为能的影响，实验证明当粒度为30nm30nm时能更强的黏附在铝泊上，并且具时能更强的黏附在铝泊上，并且具有较高的倍率充电性能（相对有较高的倍率充电性能（相对150nm150nm）；以）；以LFP-CNTLFP-CNT为正极，为正极， 30nm 30nm LTOLTO为负极组装电池后，低温倍率容量较高，过程的电化学特性和高为负极组装电池后，低温倍率容量较高，过程的电化学特性和高温容忍性都有所改善。温容忍性都有所改善。4 Mico-sized,Nanoporous,High volumetric capacity LiMPO4(M=Fe,Mn) cat

13、hode material for rechargeable Li-Batteriies-(ABAA-4)-383.2 磷酸铁锂系列磷酸铁锂系列3、锂离子二次电池材料 Yang-Kong Sun Yang-Kong Sun等等44表示，目前表示，目前LiMPO4(M=LiMPO4(M=Fe,MnFe,Mn) )已经通使颗粒纳米已经通使颗粒纳米化或添加导电碳等新途径克服了他的电子或离子导电性不足的缺陷，化或添加导电碳等新途径克服了他的电子或离子导电性不足的缺陷，然而由于低的振实密度使的它体积比能量密度较低并且操作电压也低然而由于低的振实密度使的它体积比能量密度较低并且操作电压也低，因此他们通过将

14、材料微米化（，因此他们通过将材料微米化（5-8um)5-8um)合成出了一种新材料（合成出了一种新材料（mico-mico-LiMn0.85Fe0.15PO4LiMn0.85Fe0.15PO4），该材料振实密度和倍率性能均得到提高。），该材料振实密度和倍率性能均得到提高。4 Mico-sized,Nanoporous,High volumetric capacity LiMPO4(M=Fe,Mn) cathode material for rechargeable Li-Batteriies-(ABAA-4)-384、心得体会(1) 充放电性测试充放电性测试4、心得体会(1) 充放电性测试充放

15、电性测试首次放电效率：首次放电效率：68.4%；之后；之后20周循环性能较好，且充放电效率在周循环性能较好，且充放电效率在98%以上；放电平台以上；放电平台3.8v4、心得体会 (2) XRD0.6Li2MnO30.4LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2Li2MnO34、心得体会0.6Li2MnO30.4LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(2) XRD4、心得体会1 Ki-Soo Lee , Seung-Taek Myung etc. Synthesis and electrochemical performances of core-shell structured Li(Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 ) 0.8 (Ni 1/2 Mn 1/2 ) 0.2 O 2 cathode material for lithium ion batteries . Journal of Power Sources 195 (2010) 604360482 Yang-Kook Sun , Dong-HuiKim etc. High-voltage performance of concentr