中国锂离子电池技术现状与发展动态

研究报告中国锂离子电池技术现状与开展动态清华大学核能与新能源技术研究院

目录一、 中国锂离子电池技术现状 51、中国锂离子电池技术概况 52、中国锂离子电池材料技术概况 8正极材料 8负极材料 10电解质 11粘合剂 12隔膜 123、中国锂离子电池主要生产企业现状 12〔1〕苏州星恒电源有限公司 12(2)深圳雷天能源集团有限公司 13〔3〕深圳比亚迪股份有限公司 13〔4〕河南环宇电源股份有限公司〔海普赛〕 14〔5〕天津力神电池股份有限公司 14〔6〕北京盟固利动力科技有限公司 15〔7〕TCL金能电池 16〔8〕北京中润恒动动力电池有限公司 17〔9〕浙江兴海能源科技有限公司 18〔10〕天津市航力源科技有限公司 18〔11〕苏州迪耐特能源科技有限公司 19〔12〕双一力〔天津〕新能源有限公司 20〔13〕深圳市兴科特电技术开展有限公司 20〔14〕江西美亚能源有限公司 20〔15〕湖南海星高科动力电池有限公司 21〔16〕深圳德朗能电池有限公司 214、中国锂离子电池主要研究机构现状 22中国科学院物理研究所 22清华大学 22北京理工大学 23北京工业大学 24上海交通大学 24复旦大学 25厦门大学 25其它机构 26二、中国锂离子电池开展动态 261.国家中长期科学和技术开展规划纲要〔2024-2024〕 26〔1〕开展总目标 26〔2〕总体部署 272、2024年“863〞方案在锂离子电池领域的研究方案 353、国家重点根底研究开展方案〔973方案〕“十一五〞开展纲要 37〔1〕“十五〞期间的部署 37〔2〕重点方向和任务 394.国家对电动车开展的政策支持 41三、锂离子电池的平安性问题 471、正极 492、负极 503、电解液 504、隔膜 515、电池的平安性 526、改善电池平安性的方法 53四、中国锂离子电池的相关标准的现状 55五、中国锂离子电池开展的资源情况 63

中国锂离子电池技术现状1、中国锂离子电池技术概况锂离子电池因其能量密度高、功率大、重量轻、无污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽等突出优点广泛应用于移动通讯、电开工具等许多日用电子产品中。1990年，继日本索尼公司首次开发出锂离子电池后，日本的东芝、松下、三洋、汤浅，美国的杜拉塞尔，法国的萨福特，德国的瓦尔塔和中国的几家公司先后推出了自己的锂离子电池产品。1995年，日本的锂离子电池的市场规模占全世界锂离子电池市场规模的88.06%。随着便携式电子设备的迅速开展，锂离子电池的市场规模也在不断地扩大。但总的来说，在二十世纪末期的十年中，由于技术与本钱等问题限制，锂离子电池的应用大多停留在小型电池领域。进入二十一世纪，随着锂离子电池关键材料及电池制备技术突破性进展，锂离子电池的应用不仅向着小型轻量的小型电器开展，而且也开始向大型电动设备开展。电动汽车等领域用大型电池的研究开始受到重视。美国杜拉塞尔公司和德国的瓦尔塔公司选择锂离子电池为电动汽车用大型动力电源进行研究。中国的一些研究机构、大学及企业也将电动汽车用锂离子电池作为攻关课题，投入大量经费进行研究。有资料预计2024年全球锂离子电池供货金额将同比增长13%。从不同形状的产品的供货量来看，圆柱形为46%，方形为41%，聚合物形为13%。面向电开工具的新市场正在形成。方形电池方面，手机尤其面向新兴市场国家供货的低价位机型起了推动作用。锂离子聚合物电池以手机为中心销量日益扩大。从不同用途来看，面向手机为49%、面向笔记本电脑为36%、面向数码相机为4%。预计随着BRICs〔巴西、俄罗斯、印度、中国〕等新兴市场上手机以及笔记本电脑进一步普及，上述便携产品的增长将放缓，同时锂电池市场的增长也将放缓。据预测：2024年度之前会继续实现两位数增长，而2024年度开始增长率将低于10%。目前在小型电池领域的研究工作主要集中于两个方面：〔1〕继续寻找新材料，进一步提高电池性能和降低电池本钱。现在多数电池产品中使用LiCoO2作为正极材料，也已有小局部产品〔日本Moli方形电池〕使用LiNi0.8Co0.2O2或LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2及LiMn2O4替代LiCoO2正极材料，使用LiNi0.8Co0.2O2或LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2可以提高电池的比能量，而使用LiMn2O4可以降低电池的本钱。负极材料使用的碳是多种多样的，最近发现天然石墨不仅价格适宜，而且可以到达很高的比容量和低的容量损失〔由原6％降至4％以下〕。另外，对电解质材料和隔膜材料的研究也在继续进行中。〔2〕产品性能不断提高，产品规格品种不断增加，应用领域不断拓宽。由于手机越来越小，小型方形电池受到青睐，为了降低重量，日本三洋公司的方形电池已采用了铝外壳，并解决了由此带来一系列密封及焊接等关键技术问题。同时，随着新材料的应用及电池优化设计，锂离子电池的比能量已从最初的100Wh/kg升至150Wh/kg以上。其中，日本各公司生产的18650型电池容量皆已到达2000mAh，同时方形电池厚度3.8mm的锂离子电池已成为大规模生产的产品，其重量和体积比能量分别达160Wh/kg和360Wh/L，这种电池显然是针对聚合物锂离子电池而研制的竞争产品。自90年代以来，中国正日趋成为世界上最大的电池生产国和最大的电池消耗国，据2000年1月20日，中国中央电视台发布的消息：1999年底，中国电池年产量达140亿只，其中国内消耗量60亿只，人均达5只。到2000年底，中国全年电池产量增至170亿只，国内消耗量增至70亿只，人均消耗量达6.6只。中国在个人或家庭消费中，用于手机、无绳电话、笔记本电脑的电池量正处于迅速增长之中。中国的新型锂离子电池研制首先是由信息产业部电子十八所于1992年开始的，并于1998年建成了年产30万只圆柱电池生产线。1999年在天津市的支持下建成了力神公司。力神公司拥有我国第一条锂离子电池自动化生产线。自2000年开始，经过Motorola公司9个月的认证，于2001年6月18号由Motorola公司向力神公司正式颁发了产品合格证书和合格供应商证书。这标志着中国锂离子电池产品已经到达了国际先进水平。至2024年到达年产5000万只的生产能力。哈尔滨光宇也建成了年生产能力为2000万只自动化生产线。深圳BYD的手动生产线月产方形锂离子电池已达500万只。这些生产线生产的电池本钱较低，很具竞争性，已大量出口国外。日本SANYO和SONY公司也已在苏州建立了聚合物锂离子电池生产线。从国内外手机和笔记本电脑市场的现状和开展预测，中国手机市场的增长速度依然很高，因此，对新型锂离子电池的需求量非常大，这给中国电池产业的开展带来机遇。日本的锂离子电池的生产技术在国际上处于领先地位。西欧和北美等国家的锂离子电池技术与中国根本上处在同一起跑线上。中国政府对锂离子电池的研究开发十分重视，投入了巨大财力和物力，将其列人“863〞方案及“九五〞重点攻关工程。许多科研院所和高校相继开展了锂离子电池研究。在我国，锂离子电池的研制始于1992年，1994年完成了AA型样品电池的技术鉴定，其水平接近了国外报道的数据，1996年完成了18650型电池的研制，但与国外先进水平相比还存在不少差距。目前，制约中国锂离子电池开展的主要问题：①对锂离子电池的某些关键材料研究的还不深入。②对适合各种用途的薄膜电极工艺缺乏认识和设备手段。③针对方型电池和大容量电池的平安性研究的还太少，特别是在采用新技术来解决电池性能及平安装置的设计问题还没有取得新的进展。④电池的低温性能还有待于进一步提高，以满足通信装备-40℃的使用要求。⑤方型电池的容量设计及加工是一项难度很高的技术，目前国内尚未完全解决，还需花大力尽早组织攻关，方能使方型电池的实用化取得突破。⑥对电池的组装、质量控制、检测等还缺乏必要的手段。因此，我们应加大投资力度，加快研制速度，尽快研制开发出具有国际先进水平的锂离子电池。汽油紧张和污染环境是汽车面临的严重问题,电动车将局部解决这些问题。电动车的不耗油、无噪音、操作方便、不污染环境等优越性被直接感受，电动自行车已为人们接受。锂离子电池以其优良的性能，将成为电动车的主要动力源。电动车目前虽然存在行程较短、爬坡能力缺乏等问题，但由于它有效地解决了汽车的两大问题，人们会逐渐改造它，使之完善。电动自行车曾促进了铅酸电池的生产开展和技术进步，以后还将促进锂离子电池生产的开展，LiMn2O4电池和LiFePO4电池也将会得到不断开展。电动汽车一旦进入市场，往后的开展将是前途无量。锂离子电池投放市场才只十多年时间，具有很大的改良潜力，今后对锂离子电池的改良方向主要为：(1)降低本钱；(2)进一步提高电池容量；(3)进一步实现电池的轻量化。这与目前国际电池市场的开展趋势是一致的，这为锂离子电池最终进入国际市场提供了方便条件，从而对锂离子电池的产品开发和生产起到有利的促进作用。随着锂离子电池价格的降低及其性能的进一步改善，锂离子电池将进一步取代Ni/Cd、Ni/MH及铅酸电池，成为世界上最有开展前景的电池。2、中国锂离子电池材料技术概况锂离子电池的主要材料包括正极材料、负极材料、电解液、粘合剂、隔膜及其他材料〔如绝缘垫片、防爆片、密封环、外壳等〕。一般来说，在锂离子电池产品组成成分中，正极材料占据着最重要的地位，正极材料的好坏，直接决定了最终锂离子电池产品的性能指标。正极材料在电池本钱中所占比例高达40%左右。锂离子电池正极材料已成为制约高性能锂离子电池开展的瓶颈，另外，在正极材料研究方面所取得的进展，也展示出锂离子电池正极材料开展的广阔前景。正极材料正极活性材料主要包括：钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂及聚阴离子型正极材料如磷酸铁锂、磷酸钒锂、硅酸钒锂和硅酸锰锂等。现在市场主要用钴酸锂，效果很好，但是钴昂贵而稀少。锰价是钴的百分之一，经过多年研究，目前，锰酸锂已批量生产。磷酸铁锂也已进入工业化生产阶段。此外，有机物-硫复合化合物，双巯基类有机化合物用作正极已进行了较长时间的研究。锂离子电池一般选用过渡性金属氧化物为正极材料。一方面过渡金属存在混合价态，电子导电性比较理想，另一方面不易发生歧化反响。作为锂离子正极材料的氧化物，常见的有氧化钴锂，氧化镍锂，氧化锰锂和钒的氧化物。常用的氧化钴锂为层状结构，由于其结构比较稳定，研究得比较多。在理想层状LiCoO2结构中，Li+和Co3+各自位于立方紧密堆积氧层中交替的八面体位置，在充电和放电过程中，锂离子可以从所在的平面发生可逆脱嵌/嵌入反响。其合成方法主要有高温固相合成法和低温固相合成法，另外还可以采用溶胶-凝胶法和喷雾枯燥法等。为提高LiCoO2的容量，改善其循环性能，可采取以下方法:①掺杂铝、铟、镍、锰、锡等元素，改善其稳定性，延长循环寿命。②通过引入磷、钒等杂质原子以及一些非晶物质，使LiCoO2的晶体结构局部变化，提高电极结构变化的可逆性。③在电极材料中参加Ca2+或H+，提高电极导电性，有利于电极活性物利用率和快速充放电性能的提高。④通过引入过量的锉，增加电极的可逆容量。LiCoO2理论比容量为274mAh/g，实际比容量己到达155mAh/g左右。其平均工作电压高达3.7V，具有放电平稳、适合大电流放电、比量能高、循环性好等优点。但是由于钴资源匮乏、价格高，从而大大限制了钴系锂离子电池的使用范围，尤其是在电动汽车和大型储藏电源方面。氧化镍锂和氧化钴锂一样，为层状结构。尽管LiNiO2比LiCoO2廉价，但氧化镍锂在一般情况下，其中的镍较难氧化为+4价，易生成缺锂的氧化镍锂；另外，热处理温度不能过高，否那么生成的氧化镍锂会发生分解。因此实际上很难批量制备理想的LiNiO2层状结构。LiNiO2主要存在以下缺点：(1)难合成计量比产物；(2)循环容量哀退较快；(3)热稳定性较差。LiNiO2的热稳定性差是阻碍其实际应用的最重要因素之一。高温下LiNiO2的热稳定性直接影响到计量比产物的合成。为了提高LiNiO2的耐过充电性能和热稳定性，可采用掺杂的方法进行改性。常用的掺杂金属有Co、Mn、Ti、Al和碱土金属Mg、Ca、Sr等。掺入Mn可改善LiNiO2的热稳定性。同时掺入多种兀素Co、A1、Mn、Mg等有利于提高综合性能，是LiNiO2改性的开展方向。也有添加石墨插层化合物GICs制成LiNiO2电极，提高了充放电可逆性、工作电压平稳性和Li扩散系数。LiNiO2工作电压范围为2.5V-4.2V，具有较好的高温稳定性，自放电率低，无污染，与多种电解液有着良好的相容性，是一种很有前途的锂离子电池正极材料。具备橄榄石晶体结构的LiFePO4是近期研究的重点替代材料之一，与同类电极材料相比，LiFePO4具备更平安，更环保且更廉价的多种优势。它在充电状态的稳定性超过了层状的过渡金属氧化物。然而，目前普遍关注的问题是LiFePO4的低电导率及由此而生的可逆容量的瓶颈。LiFePO4橄榄石结构中由于FeO6共角，无法形成象共边结构中的那种连续的FeO6网络结构，因而影响了锂离子的网络间流动。目前，人们主要采用固相法制备LiFePO4粉体。除此之外，还有溶胶一凝胶、水热法等软化学方法。这些方法都能得到颗粒细、纯度高的LiFePO4粉体。LiFePO4近期有许多重大突破：在合成电极材料时添加分散均匀的金属粉末(铜或银)；掺杂金属(如:铌离子Nb5+)与锂离子形成超共价键及LiFePO4纳米晶体的合成等。此外，高温状态下的电化循环也是增加可逆容量的有效途径之一。通过有效的结构控制,LiFePO4的电导率可提高108倍。掺杂金属离子的磷酸铁锂电导率可提高8个数量级,明显优于其它的材料。此外，高的能量密度、低廉的价格、优异的平安性使其特别适用于动力电池材料。它的出现是锂电池材料的一项重大突破，成为各国竞相研究的热点。负极材料锂离子电池与锂二次电池的最大不同在于前者用嵌锂化合物代替金属锂作为电池负极，因此锂离子电池的研究开发很大程度上就是负极嵌锂化合物的研究开发。负极活性材料主要包括：石墨、硬炭、软炭。主要用经过专门加工的所谓人工石墨。碳材料是人们最早开始研究并应用于锂离子电池的生产中，至今仍为大家关注和研究的重点之一。碳材料通常是无序结构，结晶度(或石墨化度)低，晶粒尺寸小，晶面距较大，与电解液的相容性较好，可以在碳酸丙烯酯有机电解液体系中正常工作，但首次充放电不可逆容量较高，输出电压较低，无明显的充放电平台电压。碳材料根据其结构特性可分成两类：易石墨化碳及难石墨化碳，也就是通常所说的软碳和硬碳。与软碳相比，通常硬碳的晶粒较小，晶粒取向更为不规那么，晶面间距较大，一般在0.35-0.40nm，而软碳那么为0.35nm左右。另外，硬碳通常密度较小，外表多孔。由于软碳与石墨的结晶性比较类似，一般认为它比硬碳更容易插入锂，即容易充电，平安性也更好些。与未石墨化的碳材料相比，石墨导电性好，结晶度较高，具有良好的层状结构，更适合Li+离子的脱/嵌，形成LiC6锂-石墨层间插入化合物Li-GIC。材料的充放电可逆容量可到达300mAh/g以上，接近LiC6的理论比容量372mAh/g，充放电效率通常在90%以上，不可逆容量一般低于50mAh/g，锂在石墨中的脱/嵌反响或脱/嵌容量主要发生在0~0.25V左右(相对于Li/Li+)，具有良好的充放电电压平台，与提供锂源的正极材料如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等匹配性较好，所组成的电池平均输出电压局，因负极不可逆容量额外需要消耗的正极材料较少，是一种性能较好的锂离子电池负极碳材料，目前生产的锂离子电池已大量采用石墨类碳材料作为电池的负极。石墨包括人工石墨和天然石墨两大类。锡的氧化物包括氧化亚锡、氧化锡及其混合物都具有一定的可逆储锂能力，储锂容量比石墨材料高得多，可到达500mAh/g以上，但首次不可逆容量也较大，其中采用低压气相沉积法制备的晶型氧化锡(SnO2)的循环性能比较理想，充放电循环100次容录几乎不衰减，而氧化亚锡(SnO)以及采用溶胶—凝胶法及简单加热制备的氧化锡的循环性能都不理想。通过向锡的氧化物中掺入B、P、A1及金属元素的方法，制备出非晶态(无定形)结构的锡基复合氧化物[通式为SnMxOy(x≥1)]，其可逆容量到达600mAh/g以上，体积比容量大于2200mAh/cm3，是目前碳材料负极(500-1200mAh/cm3)的2倍以上，循环性能也较好，以LiCoO2为正极组装的电池在2.8-4.1V电压范围内充放电循环100次后，容量仍保持90%以上，显示出应用前景，该材料目前的问题是首次不可逆容量仍较高，充放电循环性能也有待进一步改良、提高。含锂过渡金属氮化物是在氮化锂Li3N这种高离子导体材料(电导率为10-2S/cm)研究根底上开展起来的，也具有高离子导电性和过渡金属价态可变性，在结构上可分为反CaF2型和Li3N型两种，最具代表性的材料分别为Li7MnN4和Li3-xCoxN等。Li7MnN4属于反CaF2型结构锂过渡金属氮化物(其通式为Li2n-1MNn，M代表过渡金属，充放电过程中，过渡金属价态发生变化来保持电中性。该材料比容量比较低，约为200mAh/g，但循环性能良好，充放电电压平坦，没有不可逆容量，特别是这种材料作为锂离子电池负极时，还可以采用不能提供锂源的正极材料与其匹配用于电池。Li3-xCoxN属于Li3N型结构锂过渡金属氮化物(其通式为Li3-xCoxN，M为Co、Ni、Cu)，该材料比容量高，可到达900mAh/g，没有不可逆容量，充放电平均电压为0.6V电解质锂离子电池电解液的选择非常重要，因为负极外表与电解液反响生成保护膜而影响电池特性。要求在高、低温下离子传导性好，在正、负极上要耐电化学氧化、复原，对电极渗透性好。为此一般使用环状碳酸酯如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和链状碳酸酯如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯作混合溶剂，把电解质盐溶解其中，制成电解液。电解质盐有无机盐和有机盐，无机盐有高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂和六氟磷酸锂，其中六氟磷酸锂最为常用。有机盐有三氟甲基磺酸锂、二，三氟甲基磺酸氨基锂等。电解液实际是液体电解质，在其中参加单体，聚合后可以制成固体电解质即成所谓聚合物电解质。从而可以制造出所谓全固体的聚合物锂离子电池，其更小巧、平安、易加工任意形状，被称之为第二代锂离子电池。粘合剂粘合剂是用于把正、负极活性物质涂于作为集电体的金属箔上，是制作锂离子电池所特有的技术。要求粘接好、柔软、耐电解液、耐氧化复原、成膜均匀的粘合剂。常用高分子粘合剂，如聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和聚亚胺等。隔膜为防止正负极短路，与其他电池使用纸或无纺布不同，锂离子电池使用聚乙烯系多微孔的薄膜作为隔膜。其耐电解液、不吸水、电绝缘好、离子传导性好在50µm厚以下机械强度仍高，特别是热可融性有特殊功能，如130℃左右，膜的微孔闭合，电池放电自动停止，能确保电池平安。3、中国锂离子电池主要生产企业现状〔1〕苏州星恒电源有限公司苏州星恒是联想投资有限公司、中科院物理研究所、成都地奥集团等联合发起设立的高新技术企业，公司注册资本8200万元人民币，现有员工500余人。公司主营业务是大容量、高功率型锂离子动力电池的生产及销售，主要应用在电动自行车、照明设备、医疗设备、电开工具等领域。

该公司是国内动力锂电池产品线投资规模最大的企业，目前产能为3600万Ah/年。其大容量〔10Ah电池〕、高功率〔7.5Ah〕锂离子电池在2024年11月顺利通过美国UL认证，为中国的动力锂电池进军海外市场打下根底。中科院物理所近15年的技术储藏，多年来在863、973、发改委等工程的支持给星恒打下了坚实的技术根底。在研发上的持续投入，国际技术交流，高端技术人才的引进使星恒在核心技术上始终与国际接轨，并已把多项国内外自主知识产权的技术专利应用星恒的锂电池产品、生产工艺上。星恒主要生产大容量、高功率型电池及电池组，为各个行业提供各类移动能源解决方案。多年的行业积累塑造了一支专业化的产品工程队伍。能够快速的按客户需求开发各类基于锂电池的移动能源解决方案。在电动自行车、照明行业、电开工具、医疗设备、电动汽车等领域都有成功的案例。数码移动电源用于给中小功率的移动数码产品如手机、数码摄像机，数码相机，MP3、MP4和游戏机等供电和充电，充电电压具有5V，5.3V和8.4V三种，适用于市场上大局部的数码产品。星恒电源承担的国家级课题研究工程如下：1、“863〞新材料领域重点课题：新型正极材料的研究〔2001-2024〕2、“973〞绿色能源材料的根底研究〔2024-2024〕3、“国防973〞高比能负极材料的根底研究〔2000-2024〕4、“863〞电动汽车重大专项课题：高功率锂离子电池及其管理模块〔2024至今〕5、“863〞纳米专项课题：纳米负极材料的研究与开发〔2024-2024〕6、国家发改委新材料产业化示范工程〔2024至今〕7、江苏省科技成果转化专项资金工程〔2024-2024〕(2)深圳雷天能源集团有限公司雷天公司采用水性粘结剂代替“PVDF粘结剂〞制造大功率、高容量锂离子可充电电池的生产型企业。一九九八年成立。雷天公司最具代表性的成熟产品有：LCP、LFP、LMP、LP等系列电池产品，其单体容量从30AH到1000AH、10000AH；其单体电压从3.6V到12V、24V、48V。公司在2024年九月迁新厂，2024年起，每年生产能力将由原来的1500万安时提高到15000万安时量。〔3〕深圳比亚迪股份有限公司比亚迪股份有限公司创立于1995年，是一家香港上市的高新技术民营企业，现拥有IT和汽车两大产业群。比亚迪在广东、北京、上海和西安等地区建有七大生产基地，总面积将近1,000万平方米，并在美国、欧洲、日本、韩国、印度、台湾、香港等地设有分公司或办事处，现员工总数已超过13万人。IT零部件主要产品包括锂离子、镍镉、镍氢充电电池，液晶显示屏，塑胶机构件，镁铝合金，柔性电路板，摄像头，马达。汽车产品涵盖从800cc到2400cc的各种高、中、低端系列轿车，以及电动汽车和电动自行车。比亚迪开展10余年来，年销售额以超过70%的平均速度增长，日产充电电池300万粒，全球平均每四台移动电话中就有一台使用比亚迪生产的电池。比亚迪已成为全球领先的移动电话零部件制造商和解决方案供应商，也是诺基亚和摩托罗拉的优秀供应商，并在汽车领域迅猛开展，2024年9月21日公司主打中级轿车F3上市，标志着比亚迪又向前迈出了一大步，同时比亚迪也获得了很多的荣誉：2000年11月比亚迪成为MOTOROLA第一个中国锂离子电池供应商，2001年获得深圳市工商领域“百强企业〞称号，2024年获得全国电子百强企业称号，2024年获中国科技100强企业称号，2024年获得中国五百强企业称号，2024年01月，?CCTV2024创新盛典?汽车类自主创新奖－比亚迪F3〔国家知识产权局、中国中央电视台〕。〔4〕河南环宇电源股份有限公司〔海普赛〕环宇电源股份有限公司创立于1982年，总部位于河南新乡市。主要从事二次电池的研发、生产、销售。公司职员总数已达1万多人，其中研发人员400人。公司已取得ISO9001：2000版质量体系认证、ISO4001环境管理体系人证、美国UL和欧洲CE产品平安认证。1998年被省政府批准为镍氢电池重点产业化基地、被省科委批准为河南省高新技术企业；1999年锂离子电池被国家火炬中心列为国家级火炬工程，同时又被认定为国家级火炬方案重点高新技术企业；2024年9月环宇铅酸电池通过电力工业部电力设备及仪表质量检验测试中心的检验，并同时获得了信息产业部通信电源产品入网证。公司于2024年开始开发动力锂离子电池及相关材料——磷酸铁锂，在2024年下半年完成磷酸铁锂生产线，并开始批量生产磷酸铁锂材料和磷酸铁锂锂离子电池。目前磷酸铁锂锂离子电池包括：圆柱型电开工具用动力锂离子电池，方型电开工具用动力锂离子电池，矿灯用磷酸铁锂锂离子电池以及方型聚合物软包装动力锂离子电池及塑胶硬壳动力锂离子电池，尤其是用于电动车200Ah磷酸铁锂锂离子电池包已得到了国内外很多客户的认可并批量使用。〔5〕天津力神电池股份有限公司天津力神电池股份有限公司是一家拥有自主知识产权核心技术的，专业从事锂离子蓄电池技术研发、生产和经营的股份制高新技术企业。公司位于天津新技术产业园区华苑产业区，占地8.5万平方米，成立于1997年12月25日，注册资本8.5亿元人民币，总资产28亿元人民币。目前公司已具有2.5亿只电池的年生产能力，产品包括圆型、方型、聚合物和塑料软包装、动力电池四大系列几百个型号。力神公司以自主知识产权和创新机制为依托，加上国家移动通信国产化配套政策的大力支持，在短短几年时间里迅猛开展，成为迄今国内投资规模最大、技术水平最高的锂离子蓄电池专业生产企业，并跻身世界锂电行业前列。力神公司自成立以来，秉承技术质量、国际一流、绿色能源、造福人类的经营理念，坚持高端市场定位，致力于为客户提供整体电源解决方案。通过不断地技术攻关，产品性能和质量已到达世界一流水平，并顺利通过了ISO9001：2000版国际质量体系认证、CE认证、UL认证以及ISO14001环境管理体系认证。公司从实际出发，着眼长远，将产品市场定位于以优质产品为整机厂家直接配套，获得了摩托罗拉、三星等认证证书。过硬的质量为力神赢来了良好的口碑。目前，力神已在北美、欧洲、台湾、香港等地区设立了分支机构，建立起覆盖国内和国际的强大营销网络。在产业化建设过程中，力神公司深刻认识到培育拥有自主知识产权的核心技术的重要性，始终高度重视技术研发工作，不断增加研发投入，做到生产一代、研发一代、储藏一代。公司获准设立博士后科研工作站、国家级企业技术中心，2024年还建成了具备国际一流水平的平安测试中心，这些都为增强企业开展后劲提供了保障。〔6〕北京盟固利动力科技有限公司中信国安盟固利〔简称MGL〕位于北京中关村高科技园区，投资方为中国中信集团公司所属的中信国安集团公司。MGL始建于2000年4月，主要从事锂离子二次电池关键材料和高能量密度动力锂离子二次电池的研发、生产与销售，此外MGL还从事动力锂电池应用技术、天然化学物质别离与提纯技术等方面的研究开发。MGL目前是国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家，同时也是国内外唯一大规模生产动力锂离子二次电池的厂家。经过近十年的努力，MGL已经开展成为业务涉及技术开发、产品生产和销售以及投资等方面的综合性大型高新技术企业，并形成了从锂电池材料和锂电池，到电动汽车研发与生产的完整产业链。在行业知名专家教授的带着下，MGL形成了一支以硕士、博士为主的高素质科研队伍，承担完成了多项国家和省部级重大科技工程，取得了一系列重要的研究成果，曾荣获一项国家科技进步二等奖和三项北京市科学技术一等奖。MGL已获得数十项国内和国际专利授权，形成了具有自主知识产权的核心技术体系，完成了“钴酸锂〞国家标准和“锰酸锂〞行业标准的制定任务，并被批准为国家博士后科研工作站、北京市企业技术中心。MGL高度重视产品质量和环境保护，已通过国际ISO9001:2000质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证，产品已通过美国UL、欧盟CE认证。MGL动力锂电池连续5年通过了国家权威机构全面的平安和性能检测。由于产品平安性能突出，MGL开发的大容量锰酸锂动力电池被北京奥组委确定为2024北京奥运纯电动公交车的独家供应产品。随着全球石油资源紧张、大气环境污染加剧，节能环保的电动汽车已被世界公认为21世纪汽车工业改造和开展的主要方向。MGL以“人与地球的和谐〞为开展理念，将充分发挥在动力锂电池技术和产业方面的优势，积极与国际大型企业联手整合电动汽车核心技术，加速推动全球节能环保的电动汽车产业进程，为世界节能环保事业做出应有的奉献。〔7〕TCL金能电池TCL金能电池有限公司创立于1999年，是TCL集团股份有限公司旗下的一家专业研发、设计、生产高能量锂离子电池企业。公司通过建立强大的研发、品控、工艺和管理团队，提升制造能力；不断开展核心技术和工艺，力求成为国内领先的锂离子电池设计商、制造商和供应商。公司注重开展知识产权，并拥有自主的核心技术专利。公司目前已通过ISO9001/2000质量认证体系、ISO14001环境认证体系、UL、CE认证和欧洲ROSH检测，并且在公司广泛推广应用六西格玛系统工具、改善流程，改良工艺，迈向零缺陷。公司一流的技术、工艺能力、生产组织和管理，足够支持我们为客户提供独特的总体电池解决方案，为客户创造更大的价值。公司现有研发技术人员96人，均为本科学历以上，其中教授3人，博士9人，硕士20人。这为公司锂离子电池的生产提供了强大的技术支持。TCL聚合物锂电芯与液态锂电芯比较：平安性能好：外包装为铝塑包装，有别于液态锂电的金属外壳，一旦发生平安隐患，不会爆炸，只会鼓胀；厚度小：普通液态锂电采用先定制外壳，后塞正负极材料的方法，厚度做到3.6mm以下时存在技术瓶颈。而聚合物锂电不存在这个问题，理论上最薄可以做到0.6mm厚度；重量轻：聚合物锂电比同等规格的钢壳液锂轻40％，比铝壳液锂轻20％；容量大：聚合物比同等规格的钢壳液锂容量高10-15％，比铝壳液锂容量高5-10％；内阻小：目前TCL的产品内阻能够作到35mΩ以下，极大的降低了电池的内阻，使电池容量能够更大发挥。相同的容量，由于TCL电池内阻小，有效放电容量要比其它电池高；形状可定制：可根据客户的要求灵巧定制电池的厚度、形状；放电特性佳：聚合物锂电采用胶态电解质，具有更平稳的放电特性和更高的放电平台。TCL聚合物锂离子电池是新一代锂离子电池，不仅具有液态锂离子电芯的高电压、长循环寿命、放电电压平稳以及清洁无污染等特点，而且改善了液态锂离子电池可能存在的不平安及漏液问题；更由于采用软性材料包装，允许弯曲、折叠，所以外形更灵巧、方便，重量更轻巧。其生产工艺简单、质量控制容易保证，适合于大批量生产，产品性能均超过或到达液态锂离子电池的技术指标，更具平安性和更好的环保效果。其性能特点：〔1〕塑型灵巧性：实现了手工与机械操作的完美结合，采用叠片式结构、软包装，因而可制成任意形壮和尺寸，能实现量身订造；〔2〕能量密度大，体积利用率高〔体积比能量可达400Wh/L,质量比能量可达200Wh/Kg〕；〔3〕稳定性好，自放电小；〔4〕广泛的温度适用性能和优异的大电流放电性能；〔5〕内阻低，输出功率大；〔6〕循环寿命长，性能稳定；〔7〕工艺简单，本钱低。〔8〕北京中润恒动动力电池有限公司北京中润恒动电池有限公司成立于2024年4月，总部座落于北京中关村科技园区，是一家专注于聚合物锂离子电池等平安、环保电源研发、制造及销售的高新技术企业。公司下辖中润恒动动力电池科技有限公司，是国内领先的大容量、高功率、高平安性动力电池研发、生产企业。公司产品单体容量从几十毫安时到几百安时，尺寸形状可根据客户需求设计。动力电池放电倍率可达15C，广泛应用于移动通讯产品、数码产品、消费电子产品、电开工具、电动自行车、电动汽车及航模、玩具、平安矿灯、航标灯、医疗设备、军用设备等。公司实施了一套完整、科学的质量管理体系，现已通过ISO9001质量体系认证，产品已通过欧盟的CE认证，北美的UL认证。公司已与上下游新材料研发、保护电路设计等企业结为战略联盟，公司目标是以体制创新为前导，以技术创新为根底，以效劳创新为手段，以资本扩张为推动，用三年时间，打造出在国内具有核心竞争力，在国际有知名度的锂二次电池综合企业。〔9〕浙江兴海能源科技有限公司浙江兴海能源科技有限公司是一家生产圆柱型锂离子电池、动力锂离子电池及锂电动自行车的专业厂家。目前具有年产单体圆柱型锂离子电芯500万支、动力锂离子电池10万支、锂电动自行车12万辆的专业化生产能力。电池广泛应用于电动自行车、电动汽车、矿灯、电开工具、充电灯具以及便携式设备等。该公司生产的锂电动自行车采用锰系为正极材料的锂电池。该锂电池具有平安性能好、循环寿命长、大电流性能优良、高温性能好、充放电平台稳定、无环境污染等优点，受到客户的一致好评。该公司针对中高端无绳电开工具开发出了可以最大10C恒流放电的高功率电池HWC18650p。电池特点：〔1〕平安：正极活性物质采用磷酸铁锂材料；〔2〕高热导率：独特的电芯设计能极大提高电池散热效果；〔3〕低内阻：大电流放电时，电池发热小，电池内耗低；〔4〕高功率：大倍率放电，电压平台高，脉冲特性好；〔5〕高能量：能量密度高于80Wh/kg@10C；〔6〕可快充：2C充电，30分钟内充满90%以上；〔7〕长寿命：高于10C倍率放电，循环寿命长达1000次以上；〔8〕宽工作温区：-20——45°C；〔9〕环境友好：不含任何有毒重金属。〔10〕天津市航力源科技有限公司天津市航力源科技有限公司是由天津市大铭车业有限公司与中国航天科工集团化学物理电源研究所〔国营梅岭化工厂〕合作成立的。公司成立于2024年，总投资3亿元。公司特聘两弹一星专家担任总工，聘请来自各大型锂离子电池专业生产厂的技术精英为骨干，以“神五〞“神六〞专业电源生产厂的技术为根底，集各大电池厂技术之精华，打造了一支锂离子电池研发的先锋队。以研发为先锋，以具有良好素质和丰富经验的各级管理人员为主力军，组成了一个生机勃勃、专业高效的企业团队。航力源始终坚持科学管理，科技创新，力求以最优的效劳为客户提供最满意的产品。公司推行和实施ISO9000质量认证管理体系，以加强企业质量管理、提高企业竞争力。公司全面推行5S管理运动，以提高员工素质、提升企业形象、保证产品质量。目前公司产品已获10余项专利，在高标准、高质量的要求下，公司产品顺利通过国家权威机构十八所的检测以及欧盟CE认证。公司专业生产和经营软包装动力型锂离子电池。产品使用范围广泛，主要应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电开工具，还可用于移动电话、笔记本电脑、照相机、电子仪器、医疗器具等产品的电源和后备电源。目前公司已与北京航天航空大学、河北工业大学等多家大中专院校建立合作伙伴关系，产品已应用在军工、航空等领域。公司主要的产品有：钴酸锂电池、锰酸锂电池、三元锂电池、磷酸铁锂电池、特种电池、塑壳电池、组合电池和大容量电池等。〔11〕苏州迪耐特能源科技有限公司苏州迪耐特能源科技有限公司始创于2004年11月18日，是一家专业致力于高能绿色能源：锂离子电池、太阳能电池、动力电能、笔记本电脑电池研制、开发、生产应用及销售为一体的高新技术企业。该公司拥有国内一流的专业电池生产设备和进口质量检测设备，在可充电电池应用领域积累了丰富的经验，拥有完全自主的产品知识产权和强大的技术研发力量，形成了完整的产品体系。致力于为国内外著名企业在合理应用二次可充电电池方面提供专业解决方案及其相关技术效劳并一直保持长期合作。产品广泛应用于：笔记本电脑、蓝牙耳机、数码类产品、电动自行车、电开工具、矿灯、医疗器械、玩具、便携式移动DVD、OEM加工、航模等，具有较强科研能力及产品品质保证能力，年产各类电池组1000万套。公司生产的36V锂动力电池主要特点：〔1〕使用寿命长，正常使用条件下，循环次数不少于800次。〔2〕比能量大，电池重量轻、体积小、容量大、能量密度高。〔3〕平安可靠，电池正极材料采用平安性能可靠的锰酸锂。按照行业标准的平安性能测试要求，进行过充、过放、短路、跌落、加热、挤压、针刺等各项平安测试，电池不爆炸、不起火，平安到达国家标准要求。〔4〕自放电率低，每月的自放电率小于5%，电池耐力持久。〔5〕无记忆效应，电池可随时充放电，不存在屡次放电缺乏后产生的电池容量下降的记忆效应。〔6〕设计人性化，产品重量轻，无需维护，自由组合，使用灵巧，更具有人性化，并可根据客户的要求灵巧定制电池的尺寸、形状、容量。〔7〕绿色环保，产品使用及生产过程中不漏液，无气体排放，绿色环保无污染。〔12〕双一力〔天津〕新能源有限公司双一力〔天津〕新能源有限公司是由日本第一工业制药株式会社〔DKS〕、天津市一轻集团〔控股〕有限公司和日本英耐时株式会社〔ENAX〕共同投资成立的高新电池技术企业，公司位于天津市经济技术开发区。双一力公司采用DKS公司的聚合物专利技术和ENAX公司世界领先的锂电池制造技术，生产绿色环保型锂离子动力电池和锂聚合物动力电池，该产品广泛应用于电动自行车、电开工具、不间断电源、电动汽车、混合动力汽车之中。双一力公司使用最先进的设备，对原材料采购、生产过程、技术开发实施了一整套科学完整的质量控制体系，能够提供符合客户需要的优质产品。本公司还承接客户小批量多品种的订单，提供个性化的解决方案，可根据客户的特殊需求进行共同研究和开发新产品，从电极材料到电池的产品应用，本公司为客户提供全方位的技术支持和效劳。作为生产锂离子动力电池和聚合物动力电池的专业制造企业，双一力公司本着“敬业得信、质优誉客〞的理念，致力于为客户创造技术领先、品质优异的产品，为在全球范围内努力促进新型能源的开展和保护绿色环境而努力。〔13〕深圳市兴科特电技术开展有限公司深圳市兴科特电技术开展有限公司——是由深圳市荣兴集团投资创立的一家专业从事研发、制造、销售聚合物锂离子电池的高新技术企业。公司拥有先进的生产和检测设备，产品广泛应用于蓝牙耳机、手机、MP3、MP4、PDA、移动DVD、数码相机、摄像机、手提电脑、矿灯、航空模型飞机、电开工〔玩〕具等领域；覆盖了从应用于蓝牙耳机小容量电池到大容量、高倍率放电的电开工〔玩〕具电池，产品规格齐全；并可根据用户要求生产U形、梯形、三角形等多种异型聚合物锂离子电池，满足不同领域需求。“再努力点〞！全面实施“六西格玛〞管理，持续提升产品质量；公司产品已跻身于同行业前列，远销台湾、香港、韩国、加拿大等国家。公司的主要产品为：聚合物单体大容量矿灯电池183464/4Ah和聚合物动力锂电池。〔14〕江西美亚能源有限公司江西美亚能源股份有限公司成立于2024年1月，是一家从事动力锂离子电池开发、生产的高新技术企业。其开发、生产的动力锂离子电池是南昌大学完成成果转化的一项高新技术产业化工程，具有单体电池工作电压高、比能量大、循环寿命长、无记忆效应、无污染等优点，是动力电池的最正确选择，完全顺应21世纪节能、环保的开展趋势，符合国家开展政策。国内外多家媒体对这一成果进行了报道。公司会聚了一批国内外知名专家、高级工程师，在研发方面做出了巨大奉献。同时公司积极与各用户单位制订战略开展方案，配合用户单位开发配套产品。2006年8月8日，江西省委副书记、代省长吴新雄等领导实地考察了江西美亚能源有限公司动力锂离子电池的开发和生产状况，对该工程给予了高度赞扬。江西美亚能源股份有限公司生产的动力锂离子电池已经投放市场，并赢得了使用单位的高度评价。动力锂电池市场前景十分广阔，不仅是电动自行车、电动摩托车、电动汽车、混合动力汽车的理想电源，亦可在通讯设备、电力系统、风能发电等方面作为备用电源，在国防军工航天领域，如潜艇、鱼雷、火箭以及IT行业等也有着巨大的应用潜力。〔15〕湖南海星高科动力电池有限公司湖南海星高科动力电池有限公司是由长沙湘星实业有限公司投资，总投资5000万元，占地面积25000平方米，位于湖南台商开发区。公司聚集了锂离子电池领域研发、生产、品管的资深专家和一流的行业技术精英，拥有雄厚的经济实力和技术力量、先进的成套自动化生产及完备的检测设备。同时公司与该领域的国内外顶尖研究机构紧密合作，采用独特先进的工艺技术，成功地研发了目前国内处于技术领先地位的锂离子动力电池。产品规格型号齐全，单体电池即覆盖了从3Ah到40Ah的多种容量；性能优良、平安可靠。电池的各项指标均已到达了国家“863工程〞的测试标准要求，并已通过国家法定权威机构的各种相关平安及性能检验。产品可广泛应用于笔记本电脑、数码摄相机、电动自行车、电动摩托车、电开工具、矿灯、通迅指挥系统、不间断电源/应急系统、便携式电台、仪器仪表等领域。〔16〕深圳德朗能电池有限公司深圳市德朗能电池有限公司是一家拥有先进生产设备、科学的经营理念、高素质的管理队伍、专业从事电池以及相关产品的现代企业。公司主要从事锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、无绳电话系列充电电池、干电池和充电器的研发、生产和销售，并在上海、江门、深圳设有生产基地。2001年，公司推出“次世代〞系列民品电池及相关产品，两年来，“次世代〞产品以先进的生产技术、严格的质量检测体系和高品质的专业效劳为坚实后盾，在国内各大城市构建了强大的行销网络，并迅速树立起“次世代〞品牌的电池专家形象，2024年又推出“德朗〞品牌，使德朗能的民用电池覆盖了更广泛的市场。目前，公司从研发、制造开始推出技术含量更高、品牌价值更优的产品，并以此为根底延伸产品的技术成长方向。4、中国锂离子电池主要研究机构现状中国科学院物理研究所陈立泉院士、黄学杰研究员所率领的研究小组，目前根底研究集中在纳米尺度体相和界面的离子与电子的混合输运研究〔纳米离子学〕；离子输运对材料外表，界面和体相晶体结构与电子结构的影响；功能纳米材料(纳米颗粒、纳米线、纳米管、纳米薄膜和人工纳米结构)的可控制备、表征和物理性质以及电化学特性。近年來的研究内容包括：磷酸盐材料离子电子输运行为的研究，纳米合金，纳米炭管，纳米孔硬碳球储锂特性；纳米氧化物、氟化物和硫化物在异相嵌锂和脱锂过程中物相、微结构和外表结构的变化；不同类型的纳米颗粒与液体电解质溶液或聚合物电解质的相互作用；储锂材料的外表纳米包覆层对体材料相变和电化学性能的影响；稀土纳米氧化物中氧离子的传导特性等。同时，开展对储能材料的第一性原理计算和分子动力学研究、新型快离子导体以及纳米复合功能材料研究。应用研究主要集中在新能源器件。包括相关物理化学过程，材料设计、合成，表征及其物理和电化学性能；器件设计，控制与优化。目前承担多项国家级重点工程，锂离子电池相关新材料产业化；高能量，高功率，长寿命，高平安性，宽温度范围的高性能锂离子电池研制与产业化以及其它新能源器件研发。清华大学万春荣研究员、姜长印研究员所率领的研究小组从1996年开始了锂离子电池及材料的研究与开发工作。在应用根底研究方面，开发了独特的控制结晶工艺，合成了高密度、高导电性球形钴酸锂〔LiCoO2〕、镍酸锂〔LiNiO2〕、锰酸锂〔LiMn2O4、镍钴酸锂〔LiNi0.8Co0.2O2〕、镍钴锰酸锂〔LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2〕及磷酸铁锂〔LiFePO4〕等系列正极材料。还提出了一种独特的外表修饰技术，在球形材料的晶粒和二次颗粒外表上均匀地覆上一层无机导电包覆层，显著改善了材料的导电性、稳定性和平安性。以上研究结果在国际上均处于领先地位。另外，在新型二次电池PAN-硫复合正极材料、凝胶电解质、合金负极、金属锂负极及5V级正极材料方面也都取得了突破性进展。该研究小组承担了多项国家“863〞和“973〞工程、国家科技攻关工程和科学基金工程，还在研究成果产业化方面取得了丰硕成果，已进行多项横向科技开发工程的研究，目前正在进行动力型LiFePO4锂离子电池的产业化。清华大学邱新平教授课题组主要研究与电极新材料、锂离子电池、醇燃料电池、液流电池和有机染料敏化太阳能电池相关的物理化学原理和技术方法。该方向强调根底研究与技术创新相结合，近年来的主要工作包括锂离子电池正负极材料的匹配机制、多孔电极的构建与电极反响机理，以及有机染料敏化太阳能电池的纳米结构及其敏化修饰机制等。北京理工大学吴锋教授研究团队在化学电源领域，如镍氢电池、锂离子电池、燃料电池等新型电源领域进行了长期的研究。将化学电源作为动力源应用于纯电动车或混合电动车，因车辆氮氧化合物、碳氧化合物的排放非常低甚至为零，所以这些电源也被称之为绿色能源。吴锋教授作为国家重点根底研究〔973〕工程“绿色二次电池新体系相关根底研究〞的首席科学家，他敏锐地意识到新课题应立足我国在新型储能材料方面的资源优势与特点，创立具有我国自主知识产权的高性能绿色二次电池新体系，最终到达提升我国在该领域的创新能力，推动新兴高技术产业快速开展的目的。目前，该工程已经在绿色二次电池的新体系构造原理、可控电池反响原理、现场谱学、电化学研究方法、电池新材料设计方法和制备技术等研究中已取得了一些重要进展，为中国绿色二次电池领域的创新与开展奠定了一定的理论根底。该研究团队还研究了以2-3-氟甲基磺酸酰亚胺锂(LiTFSI)等锂盐为基，与尿素及其衍生物、乙酰胺和乙烯脲等有机物所形成的新型室温熔融盐，热学和电化学性能的研究结果说明，体系具有优良的热稳定性和电化学性能。含锂的硫化物无机固体电解质具有高的离子电导率，宽的电化学窗口和不燃等特点，可大大改善电池的平安性，但主要问题是改善电极材料和电解质之间的固相界面。北京工业大学夏定国教授团队提出第二相与基体相结构共格对嵌入化合物的结构性能影响关系，采用湿化学法制备出性能优异的尖晶石锰酸锂。提出梯度成份对相变可逆性的影响机理，合成出具有良好电化学性能的镍钴酸锂，开发出相应的生产设备，用于工厂生产，显著降低本钱，取得良好的社会及经济效益，此项工作开辟了提高嵌入式金属氧化物结构稳定性新的研究方向，同时深化了对金属氧化物电极的充放电机理的研究，研究成果被同行认为非常重要，发表在无机化学学报，化学学报等杂志，两项创造专利授权，2024年1月被聘为国家自然科学基金委员会无机非金属材料学科开展战略研究组成员，2024年在中国材料研究学会作?新能源材料研究现状及开展?报告，收入2024-2024材料科学学科开展报告。由于市场化的正极材料LiCoO2容量低、本钱高，因而相对容量较高、价格低廉的LiNiO2引起了科研工作者的重视，该材料的主要问题是化学计量比的LiNiO2难以合成，材料的可逆容量低，循环性差。他们创造性地提出了热解包覆制备锂离子电池梯度材料LiNi1-yCoyO2。采用球镍作为前驱体，在其外表包覆热解制备外表修饰层，使得外表与基体结合良好，形成钴成份梯度变化材料LiNi1-yCoyO2，获得了优异的电化学性能，可逆充放电比容量达180mAh/g，是迄今同类电极的最正确水平之一，同时开发出相应的生产设备，转化到企业实际生产。采用XAFS技术，用非原位XRD和原位XAFS研究了梯度LiNi0.8Co0.2O2材料充电过程的结构变化，发现充电过程中Ni首先响应脱锂引起的局域结构变化，而Co原子在充电电压到达3.9V后才参与反响。由于Co-O配位键于较高电压参与反响并且键长减小幅度较小，使得Co原子在LiNi0.8Co0.2O2的结构中充当了稳定结构的重要角色，因而表现出较好的循环性能。引入掺杂原子Al、Co和Mn使得NiO6八面体畸变减弱，通过Co-O配位调制Ni-O配位，提高了第一壳层的局域对称性，改善材料的电化学性能。上海交通大学马紫峰教授等创造了一种符合原子经济性的LiFePO4正极材料合成方法，突破了美国Valance的技术路线，通过结合化工过程开发完成LiFePO4正极材料中试路线开发，同时还研究出多种LiFePO4正极材料合成新途径，得到国际同行认可。在负极材料研究领域，上海交通大学杨军等的Sn基修饰负极材料研究在国际上有很大影响,该小组还设计和研制了新型二次电池硫基复合正极材料，使硫的比容量和循环寿命方面得到了突破，研究成果已发表在AdvancedMaterials等重要的学术刊物上，并取得了创造专利。复旦大学吴宇平教授研究组在材料方面的工作取得了优良的产业化成果，应邀在国际著名材料刊物?材料科学进展?(2024年影响因子为11.6)发表研究成果，他们研制的核/壳结构等新型复合负极材料也有新的突破。为提高电池的平安性,采用水溶液电解质也认为是一个有效的途径。国际著名锂电池专家J.R.Dahn在1994年提出了水溶液电解质的可充锂电池体系，前景看好，但是由于材料相容性等问题没有突破，最近，吴宇平研究组在此根底上开展了更新的材料体系，取得重要进展。另外，复旦大学在自主建立的中试线上，已经研制出13Ah的锂离子电池，能量密度超过了180Wh/kg，超过USABC规定的近期150Wh/kg的指标。复旦大学夏永姚教授课题组在全固态和半固态电解质方面开展了卓有成效的工作，提高固体聚合物电解质电导率是关键，一个主要改良方法是参加大量有机溶剂形成凝胶，锂离子那么在液体小分子的协助下迁移要比聚合物链段的热运动快得多，所以这类凝胶电解质的常温电导率可达10-3S/cm。另一个切实有效的方法是掺杂无机纳米粒子。夏永姚课题组采用共价键方法把PEO小分子修饰到SnO2、TiO2、ZnO纳米粒子的外表。这种材料自身可以溶解锂盐形成稳定的凝胶电解质，电导率在10-4S/cm以上，并且有良好的机械性能和电化学稳定性。离子液体是近年来出现的一种新型电解质，它由阴、阳离子所构成，在室温附近呈液态，具有电导率高、电化学窗口宽(＞4V)、不挥发、不燃烧、热稳定性能好等特性，作为电解液可起到溶剂与电解质的双重作用。厦门大学杨勇教授课题组在聚阴离子型正极材料方面开展了大量工作，并取得重大进展。近年来，磷酸盐系列正极材料，包括正交橄榄石结构的磷酸铁锂〔LiFePO4〕、三斜结构的磷酸钒锂〔Li3V2(PO4)3〕、磷酸钒氧锂〔LiVOPO4〕、氟磷酸钒锂〔LiVPO4F〕及其衍生物材料已显现出其在本钱、高温性能、平安性方面的突出优势，可望成为高平安性、低本钱动力型电池理想的正极材料。最近，基于多电子交换的硅酸盐系列正极〔如Li2MSiO4〕开始得到人们的重视，通过采用适宜的溶胶-凝胶和碳合成路线、合成了一系列硅酸盐正极材料，实现了Li2MnSiO4，Li2MnxFe1-xSiO4的多电子的交换〔＞1.6e)，材料首次可逆容量到达217mAh/g，有关工作得到国际电池材料权威专家M.Armand其它机构天津十八所汪继强教授等，该研究所是政府认证的锂离子电池权威决策机构。天津大学唐致远教授主要研究方向：应用电化学主要研究课题：铅酸蓄电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池、镍氢电池和电化学电容器及其相关材料，金属电沉积。中科院上海硅酸盐所温兆银等通过第二相复合及其合成方法的创新，对多种正负极材料进行改性，所获得钴酸锂、锰酸锂、钛酸锂等的复合材料在高达10C的倍率下保持了很好的容量稳定性。武汉大学杨汉西教授等均开展了长期的应用根底研究，已经发表相关学术论文100多篇，得到国际同行充分肯定。二、中国锂离子电池开展动态1.国家中长期科学和技术开展规划纲要〔2024-2024〕〔1〕开展总目标到2024年，我国科学技术开展的总体目标是：自主创新能力显著增强，科技促进经济社会开展和保障国家平安的能力显著增强，为全面建设小康社会提供强有力的支撑；根底科学和前沿技术研究综合实力显著增强，取得一批在世界具有重大影响的科学技术成果，进入创新型国家行列，为在本世纪中叶成为世界科技强国奠定根底。经过15年的努力，在我国科学技术的假设干重要方面实现以下目标：一是掌握一批事关国家竞争力的装备制造业和信息产业核心技术，制造业和信息产业技术水平进入世界先进行列。二是农业科技整体实力进入世界前列，促进农业综合生产能力的提高，有效保障国家食物平安。三是能源开发、节能技术和清洁能源技术取得突破，促进能源结构优化，主要工业产品单位能耗指标到达或接近世界先进水平。四是在重点行业和重点城市建立循环经济的技术开展模式，为建设资源节约型和环境友好型社会提供科技支持。五是重大疾病防治水平显著提高，艾滋病、肝炎等重大疾病得到遏制，新药创制和关键医疗器械研制取得突破，具备产业开展的技术能力。六是国防科技根本满足现代武器装备自主研制和信息化建设的需要，为维护国家平安提供保障。七是涌现出一批具有世界水平的科学家和研究团队，在科学开展的主流方向上取得一批具有重大影响的创新成果，信息、生物、材料和航天等领域的前沿技术到达世界先进水平。八是建成假设干世界一流的科研院所和大学以及具有国际竞争力的企业研究开发机构，形成比较完善的中国特色国家创新体系。到2024年，全社会研究开发投入占国内生产总值的比重提高到2.5％以上，力争科技进步奉献率到达60％以上，对外技术依存度降低到30％以下，本国人创造专利年度授权量和国际科学论文被引用数均进入世界前5位。〔2〕总体部署未来15年，我国科学技术开展的总体部署：一是立足于我国国情和需求，确定假设干重点领域，突破一批重大关键技术，全面提升科技支撑能力。本纲要确定11个国民经济和社会开展的重点领域，并从中选择任务明确、有可能在近期获得技术突破的68项优先主题进行重点安排。二是瞄准国家目标，实施假设干重大专项，实现跨越式开展，填补空白。本纲要共安排16个重大专项。三是应对未来挑战，超前部署前沿技术和根底研究，提高持续创新能力，引领经济社会开展。本纲要重点安排8个技术领域的27项前沿技术，18个根底科学问题，并提出实施4个重大科学研究方案。四是深化体制改革，完善政策措施，增加科技投入，加强人才队伍建设，推进国家创新体系建设，为我国进入创新型国家行列提供可靠保障。根据全面建设小康社会的紧迫需求、世界科技开展趋势和我国国力，必须把握科技开展的战略重点。一是把开展能源、水资源和环境保护技术放在优先位置，下决心解决制约经济社会开展的重大瓶颈问题。二是抓住未来假设干年内信息技术更新换代和新材料技术迅猛开展的难得机遇，把获取装备制造业和信息产业核心技术的自主知识产权，作为提高我国产业竞争力的突破口。三是把生物技术作为未来高技术产业迎头赶上的重点，加强生物技术在农业、工业、人口与健康等领域的应用。四是加快开展空天和海洋技术。五是加强根底科学和前沿技术研究，特别是交叉学科的研究。在第五局部“前沿技术〞的“新材料技术〞中提到：新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化开展。突破现代材料设计、评价、表征与先进制备加工技术，在纳米科学研究的根底上开展纳米材料与器件，开发超导材料、智能材料、能源材料等特种功能材料，开发超级结构材料、新一代光电信息材料等新材料。前沿技术：指(11)高效能源材料技术，重点是研究太阳能电池相关材料及其关键技术、燃料电池关键材料技术、高容量储氢材料技术、高效二次电池材料及关键技术、超级电容器关键材料及制备技术，开展高效能量转换与储能材料体系。在第六局部“根底研究〞的“面向国家重大战略需求的根底研究〞中提到：(7)材料设计与制备的新原理与新方法。重点研究根底材料改性优化的理化根底、相变和组织控制机制、复合强韧化原理，新材料的物理化学性质，人工结构化和小尺度化、多功能集成化等物理新机制、新效应和新材料设计，材料制备新原理、新工艺以及结构、性能表征新原理，材料服役与环境的相互作用、性能演变、失效机制及寿命预测原理等。在第七局部“科技体制改革与国家创新体系建设〞中提到：改革开放以来，我国科技体制改革紧紧围绕促进科技与经济结合，以加强科技创新、促进科技成果转化和产业化为目标，以调整结构、转换机制为重点，采取了一系列重大改革措施，取得了重要突破和实质性进展。同时，必须清楚地看到，我国现行科技体制与社会主义市场经济体制以及经济、科技大开展的要求，还存在着诸多不相适应之处。一是企业尚未真正成为技术创新的主体，自主创新能力不强。二是各方面科技力量自成体系、分散重复，整体运行效率不高，社会公益领域科技创新能力尤其薄弱。三是科技宏观管理各自为政，科技资源配置方式、评价制度等不能适应科技开展新形势和政府职能转变的要求。四是鼓励优秀人才、鼓励创新创业的机制还不完善。这些问题严重制约了国家整体创新能力的提高。深化科技体制改革的指导思想是：以效劳国家目标和调动广阔科技人员的积极性和创造性为出发点，以促进全社会科技资源高效配置和综合集成为重点，以建立企业为主体、产学研结合的技术创新体系为突破口，全面推进中国特色国家创新体系建设，大幅度提高国家自主创新能力。当前和今后一个时期，科技体制改革的重点任务是：1．支持鼓励企业成为技术创新主体市场竞争是技术创新的重要动力，技术创新是企业提高竞争力的根本途径。随着改革开放的深入，我国企业在技术创新中发挥着越来越重要的作用。要进一步创造条件、优化环境、深化改革，切实增强企业技术创新的动力和活力。一要发挥经济、科技政策的导向作用，使企业成为研究开发投入的主体。加快完善统一、开放、竞争、有序的市场经济环境，通过财税、金融等政策，引导企业增加研究开发投入，推动企业特别是大企业建立研究开发机构。依托具有较强研究开发和技术辐射能力的转制科研机构或大企业，集成高等院校、科研院所等相关力量，组建国家工程实验室和行业工程中心。鼓励企业与高等院校、科研院所建立各类技术创新联合组织，增强技术创新能力。二要改革科技方案支持方式，支持企业承担国家研究开发任务。国家科技方案要更多地反映企业重大科技需求，更多地吸纳企业参与。在具有明确市场应用前景的领域，建立企业牵头组织、高等院校和科研院所共同参与实施的有效机制。三要完善技术转移机制，促进企业的技术集成与应用。建立健全知识产权鼓励机制和知识产权交易制度。大力开展为企业效劳的各类科技中介效劳机构，促进企业之间、企业与高等院校和科研院所之间的知识流动和技术转移。国家重点实验室、工程〔技术研究〕中心要向企业扩大开放。四要加快现代企业制度建设，增强企业技术创新的内在动力。把技术创新能力作为国有企业考核的重要指标，把技术要素参与分配作为高新技术企业产权制度改革的重要内容。坚持应用开发类科研机构企业化转制的方向，深化企业化转制科研机构产权制度等方面的改革，形成完善的管理体制和合理、有效的鼓励机制，使之在高新技术产业化和行业技术创新中发挥骨干作用。五要营造良好创新环境，扶持中小企业的技术创新活动。中小企业特别是科技型中小企业是富有创新活力但承受创新风险能力较弱的企业群体。要为中小企业创造更为有利的政策环境，在市场准入、反不正当竞争等方面，起草和制定有利于中小企业开展的相关法律、政策；积极开展支持中小企业的科技投融资体系和创业风险投资机制；加快科技中介效劳机构建设，为中小企业技术创新提供效劳。2．深化科研机构改革，建立现代科研院所制度从事根底研究、前沿技术研究和社会公益研究的科研机构，是我国科技创新的重要力量。建设一支稳定效劳于国家目标、献身科技事业的高水平研究队伍，是开展我国科学技术事业的希望所在。经过多年的结构调整和人才分流等改革，我国已经形成了一批精干的科研机构，国家要给予稳定支持。充分发挥这些科研机构的重要作用，必须以提高创新能力为目标，以健全机制为重点，进一步深化管理体制改革，加快建设“职责明确、评价科学、开放有序、管理标准〞的现代科研院所制度。一要按照国家赋予的职责定位加强科研机构建设。要切实改变目前局部科研机构职责定位不清、力量分散、创新能力不强的局面，优化资源配置，集中力量形成优势学科领域和研究基地。社会公益类科研机构要发挥行业技术优势，提高科技创新和效劳能力，解决社会开展重大科技问题；根底科学、前沿技术科研机构要发挥学科优势，提高研究水平，取得理论创新和技术突破，解决重大科学技术问题。二要建立稳定支持科研机构创新活动的科技投入机制。学科和队伍建设、重大创新成果是长期持续努力的结果。对从事根底研究、前沿技术研究和社会公益研究的科研机构，国家财政给予相对稳定支持。根据科研机构的不同情况，提高人均事业经费标准，支持需要长期积累的学科建设、根底性工作和队伍建设。三要建立有利于科研机构原始创新的运行机制。自主选题研究对科研机构提高原始创新能力、培养人才队伍非常重要。加强对科研机构开展自主选题研究的支持。完善科研院所长负责制，进一步扩大科研院所在科技经费、人事制度等方面的决策自主权，提高科研机构内部创新活动的协调集成能力。四要建立科研机构整体创新能力评价制度。建立科学合理的综合评价体系，在科研成果质量、人才队伍建设、管理运行机制等方面对科研机构整体创新能力进行综合评价，促进科研机构提高管理水平和创新能力。五要建立科研机构开放合作的有效机制。实行固定人员与流动人员相结合的用人制度。全面实行聘用制和岗位管理，面向全社会公开招聘科研和管理人才。通过建立有效机制，促进科研院所与企业和大学之间多种形式的联合，促进知识流动、人才培养和科技资源共享。大学是我国培养高层次创新人才的重要基地，是我国根底研究和高技术领域原始创新的主力军之一，是解决国民经济重大科技问题、实现技术转移、成果转化的生力军。加快建设一批高水平大学，特别是一批世界知名的高水平研究型大学，是我国加速科技创新、建设国家创新体系的需要。我国已经形成了一批规模适当、学科综合和人才会聚的高水平大学，要充分发挥其在科技创新方面的重要作用。积极支持大学在根底研究、前沿技术研究、社会公益研究等领域的原始创新。鼓励、推动大学与企业和科研院所进行全面合作，加大为国家、区域和行业开展效劳的力度。加快大学重点学科和科技创新平台建设。培养和会聚一批具有国际领先水平的学科带头人，建设一支学风优良、富有创新精神和国际竞争力的高校教师队伍。进一步加快大学内部管理体制的改革步伐。优化大学内部的教育结构和科技组织结构，创新运行机制和管理制度，建立科学合理的综合评价体系，建立有利于提高创新人才培养质量和创新能力，人尽其才、人才辈出的运行机制。积极探索建立具有中国特色的现代大学制度。3．推进科技管理体制改革针对当前我国科技宏观管理中存在的突出问题，推进科技管理体制改革，重点是健全国家科技决策机制，努力消除体制机制性障碍，加强部门之间、地方之间、部门与地方之间、军民之间的统筹协调，切实提高整合科技资源、组织重大科技活动的能力。一要建立健全国家科技决策机制。完善国家重大科技决策议事程序，形成标准的咨询和决策机制。强化国家对科技开展的总体部署和宏观管理，加强对重大科技政策制定、重大科技方案实施和科技根底设施建设的统筹。二要建立健全国家科技宏观协调机制。确立科技政策作为国家公共政策的根底地位，按照有利于促进科技创新、增强自主创新能力的目标，形成国家科技政策与经济政策协调互动的政策体系。建立部门之间统筹配置科技资源的协调机制。加快国家科技行政管理部门职能转变，推进依法行政，提高宏观管理能力和效劳水平。改良方案管理方式，充分发挥部门、地方在方案管理和工程实施管理中的作用。三要改革科技评审与评估制度。科技工程的评审要表达公正、公平、公开和鼓励创新的原那么，为各类人才特别是青年人才的脱颖而出创造条件。重大工程评审要表达国家目标。完善同行专家评审机制，建立评审专家信用制度，建立国际同行专家参与评议的机制，加强对评审过程的监督，扩大评审活动的公开化程度和被评审人的知情范围。对创新性强的小工程、非共识工程以及学科交叉工程给予特别关注和支持，注重对科技人员和团队素质、能力和研究水平的评价，鼓励原始创新。建立国家重大科技方案、知识创新工程、自然科学基金资助方案等实施情况的独立评估制度。四要改革科技成果评价和奖励制度。要根据科技创新活动的不同特点，按照公开公正、科学标准、精简高效的原那么，完善科研评价制度和指标体系，改变评价过多过繁的现象，防止急功近利和短期行为。面向市场的应用研究和试验开发等创新活动，以获得自主知识产权及其对产业竞争力的奉献为评价重点；公益科研活动以满足公众需求和产生的社会效益为评价重点；根底研究和前沿科学探索以科学意义和学术价值为评价重点。建立适应不同性质科技工作的人才评价体系。改革国家科技奖励制度，减少奖励数量和奖励层次，突出政府科技奖励的重点，在实行对工程奖励的同时，注重对人才的奖励。鼓励和标准社会力量设奖。4．全面推进中国特色国家创新体系建设深化科技体制改革的目标是推进和完善国家创新体系建设。国家创新体系是以政府为主导、充分发挥市场配置资源的根底性作用、各类科技创新主体紧密联系和有效互动的社会系统。现阶段，中国特色国家创新体系建设重点：一是建设以企业为主体、产学研结合的技术创新体系，并将其作为全面推进国家创新体系建设的突破口。只有以企业为主体，才能坚持技术创新的市场导向，有效整合产学研的力量，切实增强国家竞争力。只有产学研结合，才能更有效配置科技资源，激发科研机构的创新活力，并使企业获得持续创新的能力。必须在大幅度提高企业自身技术创新能力的同时，建立科研院所与高等院校积极围绕企业技术创新需求效劳、产学研多种形式结合的新机制。二是建设科学研究与高等教育有机结合的知识