動(dòng)力鋰電池的未來(lái)發(fā)展

新能源將在能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)越來(lái)越高的比例，電能的存儲(chǔ)及利用是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電池循環(huán)壽命超過(guò)5 000次、價(jià)格低于1.5元/Wh，或者循環(huán)壽命超過(guò)1 000次、價(jià)格低于3元/Wh將是截至2020年儲(chǔ)能鋰離子電池的研發(fā)和生產(chǎn)目標(biāo)；而能量密度高于350Wh/kg、成本低于0.8元/Wh以及使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年的高安全性動(dòng)力鋰電池將會(huì)是今后長(zhǎng)期的研究熱點(diǎn)。動(dòng)力電池安全性是當(dāng)前動(dòng)力電池企業(yè)和車(chē)企普遍關(guān)心的問(wèn)題，寧德時(shí)代新能源科技股份有限（CATL）、天津力神電池股份有限公司等國(guó)內(nèi)電池領(lǐng)軍企業(yè)從材料、電池角度，對(duì)電池安全性技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，CATL甚至對(duì)動(dòng)力電源進(jìn)行了整車(chē)水平的安全性評(píng)估。新體系高比能量電池仍然是科研院所的前沿課題，以金屬鋰為負(fù)極、固體鋰離子導(dǎo)體為電解質(zhì)的鋰空氣或鋰硫電池被認(rèn)為是動(dòng)力電池未來(lái)的發(fā)展方向。

全球已經(jīng)進(jìn)入從化石能源向可再生能源轉(zhuǎn)變的時(shí)期，環(huán)境保護(hù)與新能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)是世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)。汽車(chē)雖然是21世紀(jì)最重要的交通工具，但是其帶來(lái)的污染也成為全球性問(wèn)題。隨著汽車(chē)數(shù)量越來(lái)越多、使用范圍越來(lái)越廣，它對(duì)世界環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)也越來(lái)越大。開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)（EV），已成為世界各國(guó)的迫切任務(wù)。近十年來(lái)，中國(guó)政府、高校、汽車(chē)制造商和電池公司已投入大量的人力、資金加速電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)，中國(guó)已經(jīng)成為世界電池技術(shù)、制造及市場(chǎng)密集的地區(qū)。鋰離子電池因具有高能量密度、高功率密度、體系豐富的特點(diǎn)，被公認(rèn)為最有希望的動(dòng)力電池，但作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，鋰電池在技術(shù)、設(shè)備和應(yīng)用方面還存在很多技術(shù)瓶頸。

一、鋰電池未來(lái)發(fā)展方向

國(guó)家能源發(fā)展的戰(zhàn)略方向已轉(zhuǎn)向加強(qiáng)可再生能源消費(fèi)中的比例，我國(guó)政府正不斷加大力度培育和發(fā)展新能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)，而動(dòng)力電池是發(fā)展新能源汽車(chē)的關(guān)鍵。目前雖然我國(guó)動(dòng)力電池在電極材料、單體電池、電池系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，建成了較為完整的產(chǎn)業(yè)體系，形成了一定的市場(chǎng)規(guī)模，但動(dòng)力電池仍不能滿足新能源汽車(chē)發(fā)展的需求，主要存在3個(gè)方面的問(wèn)題：比能量、安全性和性?xún)r(jià)比。綜合考慮3方面問(wèn)題，以金屬鋰為負(fù)極、固體鋰離子導(dǎo)體為電解質(zhì)的鋰空氣或鋰硫電池是未來(lái)的發(fā)展方向。

1.比能量

目前，電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池正極材料以磷酸鐵鋰（LFP）為主，負(fù)極材料仍主要采用石墨材料，其比能量約為90～140Wh/kg。預(yù)期至2020年，能量型動(dòng)力電池系統(tǒng)比能量達(dá)到250Wh/kg，成本下降至1.0元/Wh。正極材料的發(fā)展以高容量、高電壓為主要取向，典型代表是富鋰過(guò)渡金屬氧化物，比容量可達(dá)250mAh/g，充電電位4.8V；高容量硅材料是新型鋰離子電池負(fù)極材料的主要發(fā)展方向，主要包括硅碳復(fù)合材料、硅金屬合金材料和硅氧化物材料等。預(yù)計(jì)2030年，能量型動(dòng)力電池系統(tǒng)比能量達(dá)到500Wh/kg。開(kāi)發(fā)鋰硫電池、鋰空電池等新體系電池，正極材料以硫/碳復(fù)合材料或氧電極催化劑材料為主；金屬鋰為負(fù)極材料主要發(fā)展方向，開(kāi)發(fā)表面涂層材料、合金材料等。

2.安全性

提高動(dòng)力鋰離子電池安全性和可靠性，需要建立從材料、電池及關(guān)鍵部件到系統(tǒng)安全保障等一系列技術(shù)措施。安全性電極材料可根據(jù)微區(qū)溫度及電壓變化快速關(guān)閉危險(xiǎn)性反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電池單體的可逆保護(hù)；通過(guò)在隔膜表面修飾納米氧化物陶瓷材料開(kāi)發(fā)新型安全性隔膜材料，降低電池內(nèi)短路率；電池的另一個(gè)重大安全性隱患主要是因?yàn)槭褂靡簯B(tài)有機(jī)電解液，易引發(fā)起火、爆炸等問(wèn)題，而固體電解質(zhì)在避免這些安全事故方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)安全性問(wèn)題的提高主要依靠電源管理系統(tǒng)（BMS）的不斷升級(jí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池工作狀態(tài)，有效保持電池間的均衡。

3.性?xún)r(jià)比

性?xún)r(jià)比的高低是實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰離子電池全面應(yīng)用的關(guān)鍵性問(wèn)題之一。未來(lái)動(dòng)力電池不僅要求比能量更高、續(xù)航里程更遠(yuǎn)，而且還要求成本及消費(fèi)價(jià)格低于石化能源。

二、下一代鋰離子電池電極材料

1.正極材料

目前已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用的正極材料鈷酸鋰（LiCoO2）、LiNi0.8Co0.15A l0.05O2、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2等材料只能提供它們理論容量的50%～60%（140～170mAh/g）；而尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰（LiMn2O4）和橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰（LiFePO4）的比容量最高也只有120～170mAh/g[1，2]。并且由于鈷（Co）離子存在毒性、價(jià)格昂貴，使它們已經(jīng)無(wú)法滿足鋰離子電池在能量密度、循環(huán)壽命及安全問(wèn)題方面日益增長(zhǎng)的性能及環(huán)境要求，所以需要對(duì)鋰離子電池正極材料進(jìn)行更多更深入的研究。

正極材料的發(fā)展應(yīng)以高容量/高電壓為主要取向，典型代表是層狀富鋰錳基材料和三元材料。層狀富鋰錳基正極材料就是由Li2MnO3（C2/m）與LiMO2（R/3m）〔M是過(guò)渡金屬，如錳（Mn）、Co、鎳（Ni）、Ni-Co、NiMn等）〕2類(lèi)具有較為相似層狀結(jié)構(gòu)的材料所合成的一類(lèi)固溶體物質(zhì)，可用通式xLi2MnO2·（1-x）LiMO2表示[3，4]。這種材料為α-NaFeO2型層狀巖鹽結(jié)構(gòu)，其中氧采取六方密堆積排列，純鋰與過(guò)渡金屬和鋰的混合層交替排列，類(lèi)似于LiCoO2。在Li2MnO3材料中所含的+4價(jià)錳難以被氧化，但可與LiMnO2，LiCrO2等材料復(fù)合形成穩(wěn)定的富鋰錳基固溶體。所得材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性好、對(duì)環(huán)境友好，具有較高的比容量，而且錳元素價(jià)格便宜，大大降低了材料制備成本。但使用中仍存在一些問(wèn)題：如電壓衰退、倍率性能較差、高溫長(zhǎng)循環(huán)不穩(wěn)定等。Wang Chongmin小組[5]運(yùn)用球差電鏡具體觀察循環(huán)過(guò)程中材料相變的過(guò)程，從表面的衍射峰信息來(lái)看，他們認(rèn)為尖晶石相是導(dǎo)致電壓衰退的原因；Adrien Boulineau等[6]發(fā)現(xiàn)在第1個(gè)循環(huán)時(shí)在顆粒表面就形成了尖晶石相（2～3nm厚），經(jīng)50次循環(huán)后并未增長(zhǎng)，他們認(rèn)為電壓衰退可能與Ni在表面的偏析有關(guān)；ZhangJiGuang等[7]發(fā)現(xiàn)隨著循環(huán)不斷進(jìn)行，Ni會(huì)在表面不斷富集，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，Ni元素表面偏析的樣品電壓衰退非常明顯。研究人員通過(guò)包覆改性（AlF3[8]、spinel[9]、LiMnPO4[10]）、摻雜改性（P[11]、K[12]）及包覆摻雜一體化（LiMgPO4[13]、LiFePO4[14]）等方式來(lái)抑制電壓衰退，雖然取得了一些進(jìn)展，但是仍不能滿足動(dòng)力電池實(shí)際應(yīng)用的要求。因此，仍需要不斷探尋抑制電壓衰退的可行性方案。通過(guò)對(duì)Mn、Co、O等元素的吸收譜和氧化還原反應(yīng)更迭結(jié)果分析，夏定國(guó)教授提出合理的表面改性和調(diào)制電荷補(bǔ)償過(guò)程是抑制電壓衰退的可行性方案。此外，針對(duì)富鋰材料循環(huán)性能差及安全性等問(wèn)題，美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室的Khalil Amine提出通過(guò)包覆LMO的方案以進(jìn)行改善，并展示了高能量復(fù)合材料x(chóng)Li2MnO3 yLiMn0.5Ni0.5O2（300Wh/kg）。

三元材料是以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（NMC333）為代表的層狀氧化鎳鈷錳系列材料，它們比較好地兼?zhèn)淞蒜捤徜嚒㈠i酸鋰和磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)，并在一定程度上彌補(bǔ)了它們的不足，具有高比容量、循環(huán)性能穩(wěn)定、成本相對(duì)較低、安全性能較好等特點(diǎn)，被認(rèn)為是動(dòng)力電源的理想選擇，以及能取代LiCoO2的最佳正極材料。根據(jù)中信國(guó)安盟固利動(dòng)力科技有限公司對(duì)NMC333、NMC442、NMC532、NMC622和NMC811的基本情況及作為動(dòng)力電源發(fā)展趨勢(shì)所作分析，在不同NMC材料中，Ni的初始價(jià)態(tài)并不完全一樣，且隨著Ni含量的升高，晶體有序度降低，理論比容量幾乎無(wú)變化，但是在0.1C條件下實(shí)際容量存在差異。當(dāng)前，用于動(dòng)力電源的三元正極材料主要為NMC111和NMC442，其能量密度達(dá)到180Wh/kg；到2018年，NMC622成為主要的三元正極材料，能量密度達(dá)到250Wh/kg；到2020年，以三元為正極的動(dòng)力電源實(shí)現(xiàn)300Wh/kg的能量密度。

此外，美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室的Khalil Amine通過(guò)不斷改變共沉淀過(guò)程中Ni、Co、Mn比例制備出的高容量、長(zhǎng)循環(huán)壽命全濃度梯度NCM[15]。這種NCM微米球是由整齊的針狀納米棒組裝而成，這一結(jié)構(gòu)大大提高了NCM的倍率穩(wěn)定性。每個(gè)球形NCM顆粒由中心向外環(huán)鎳離子溶度呈線性逐漸減小而錳離子溶度則呈線性增大。這種富錳少鎳的外層結(jié)構(gòu)能有效的保證材料的穩(wěn)定尤其是在高電壓循環(huán)下的穩(wěn)定；富鎳少錳的內(nèi)部核心則提高了NCM的比容量。這種全溶度梯度NCM展示了215的高比容量，且經(jīng)歷1 000個(gè)循環(huán)后比容量仍保持90%。這種全濃度梯度的材料設(shè)計(jì)方法有利于發(fā)展高倍率、高能量密度和高安全性的功能化正極材料。

2.負(fù)極材料

北京有色金屬研究總院的盧世剛教授提出下一代鋰離子電池負(fù)極材料的發(fā)展方向應(yīng)為高容量硅材料。硅材料主要包括硅碳復(fù)合材料、硅金屬合金材料和硅氧化物材料等，以硅碳復(fù)合材料為重點(diǎn)。硅碳復(fù)合能夠改善硅材料體積膨脹所帶來(lái)的結(jié)構(gòu)、表面穩(wěn)定性問(wèn)題。

Khalil Amine介紹了一種美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室制備的高能量硅-石墨烯復(fù)合負(fù)極材料。這一復(fù)合材料是利用氫氣還原通入石墨烯內(nèi)部的氫化二氯硅烷直接將硅（Si）沉積在石墨層間得到。硅-石墨烯復(fù)合材料在0.2C條件下比容量高達(dá)1 300mAh/g，且經(jīng)歷100個(gè)循環(huán)后比容量仍保持在1 200mAh/g；在1C的高倍率條件下，比容量始終保持在535mAh/g。清華大學(xué)邱新平教授展示了一種多孔Si/C復(fù)合材料。首先將納米碳酸鈣（CaCO3）分散在蔗糖溶液中，蒸干后收集的粉體經(jīng)煅燒除模板后得到多孔碳材料，再采用化學(xué)氣相沉積（CVD）法將Si沉積到多孔碳中，得到多孔Si/C復(fù)合材料。這種復(fù)合材料在0.1A/g電流密度下比容量高達(dá)1 500mAh/g；當(dāng)電流密度增大到2A/g時(shí)，其比容量仍保持在500mAh/g；當(dāng)電流密度再次回復(fù)到0.1A/g時(shí)，容量保持初始容量的92%。

三、多電子反應(yīng)材料

盡管目前動(dòng)力電源體系成就巨大，但是其發(fā)展水平與日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求相比仍存在不小的差距。即使目前較先進(jìn)的鋰離子電池，能量密度也難以達(dá)到純電動(dòng)汽車(chē)的要求，而且不斷涌現(xiàn)的各式各樣先進(jìn)便攜式信息產(chǎn)品，多功能化不斷地對(duì)電池能量密度提出更高的要求。面對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)電的急迫需求，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)至今尚還拿不出令人滿意的方案。如何構(gòu)建更高能量、更強(qiáng)動(dòng)力的動(dòng)力電源新體系，無(wú)疑是目前電化學(xué)研究的最重要課題之一。利用多電子反應(yīng)電池體系是成倍提高動(dòng)力電源能量密度的有效途徑。

多電子電極反應(yīng)是綠色二次電池新體系中具有關(guān)鍵發(fā)展意義的一類(lèi)電極反應(yīng)。所謂多電子電極材料（亦稱(chēng)多電子反應(yīng)體系）[16]，即1mol的活性材料能夠在特定的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)大于1mol電子的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，而這種特定的電化學(xué)反應(yīng)就被視為多電子反應(yīng)。多電子體系是最有可能實(shí)現(xiàn)電池能量密度成倍增長(zhǎng)的新概念體系，一些典型的多電子電極如復(fù)合硫電極、空氣電極、鋅離子電極等已經(jīng)嶄露頭角。

硫在用作正極活性物質(zhì)時(shí)能夠與金屬鋰形成硫化鋰（Li2S）并伴隨2個(gè)電子的轉(zhuǎn)移，理論比容量為1 675mAh/g；以硫?yàn)檎龢O材料構(gòu)筑的鋰硫電池，其理論比能量可達(dá)2 600Wh/kg。此外，單質(zhì)硫還具有自然存儲(chǔ)量豐富、價(jià)格便宜、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，因而基于單質(zhì)硫多電子反應(yīng)的鋰硫電池成為多電子反應(yīng)體系的主要發(fā)展方向[17]。然而，在對(duì)鋰硫電池的研究中也發(fā)現(xiàn)了一些嚴(yán)重的問(wèn)題。由于硫的高絕緣性（5×10-30S/cm，25℃）、在電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中形成的中間產(chǎn)物多硫化鋰和飛梭效應(yīng)，導(dǎo)致鋰硫電池活性物質(zhì)的利用率較低和循環(huán)壽命差。可溶性多硫化鋰可能會(huì)擴(kuò)散到鋰負(fù)極被還原，導(dǎo)致鋰電池陽(yáng)極被嚴(yán)重腐蝕；同時(shí)被還原的鋰硫化物也可能會(huì)擴(kuò)散回陰極被氧化，因而在鋰硫電池中都能觀察到較低的庫(kù)侖效率。北京理工大學(xué)吳鋒教授對(duì)此介紹了一種采用石墨烯和碳納米管導(dǎo)電骨架的方式實(shí)現(xiàn)鋰硫電池的多電子反應(yīng)和高容量化[18]。通過(guò)2步組裝過(guò)程將包覆硫的多比碳納米管核殼結(jié)構(gòu)成功的嵌入到石墨烯層中形成了夾層式結(jié)構(gòu)復(fù)合材料（GS-MWCNT@S）。復(fù)合材料中硫的負(fù)載量達(dá)到70%，在0.2C時(shí)初始放電容量達(dá)到1 396mAh/g，硫的利用率為83%；經(jīng)歷100個(gè)循環(huán)后可逆容量仍維持在844mAh/g，庫(kù)倫效率始終高于95%。

鋰空氣電池性能是多電子反應(yīng)體系中的佼佼者，其理論比能量5 000Wh/kg（產(chǎn)物為L(zhǎng)iOH）；產(chǎn)物為過(guò)氧化鋰（Li2O2）時(shí)，比能高達(dá)11 000Wh/kg。然后，鋰空氣電池也面臨著一系列的問(wèn)題，如過(guò)電壓、循環(huán)壽命以及反應(yīng)機(jī)理不詳?shù)?。美?guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Jun Lu[19-20]將準(zhǔn)確尺寸和原子數(shù)量的亞微米銀簇沉積在鈍化碳材料表面，不同的Ag原子簇會(huì)影響電化學(xué)還原過(guò)程的速度，導(dǎo)致Li2O2的生成機(jī)理不同。結(jié)果確定了Li2O2的生成有2個(gè)機(jī)理，一個(gè)是電化學(xué)機(jī)理，生成的顆粒小，分解速度快，過(guò)電位低；另一個(gè)是化學(xué)結(jié)晶機(jī)理，生成的顆粒大，分解速度慢，過(guò)電位高[19]。因此通過(guò)對(duì)氧化還原反應(yīng)（ORR）催化劑的調(diào)控、實(shí)現(xiàn)對(duì)放電產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及形貌的調(diào)控，進(jìn)而影響遮陽(yáng)反應(yīng)（OER）過(guò)程過(guò)電位。根據(jù)這一結(jié)論，Jun Lu等利用原子層沉積技術(shù)在碳材料上包覆Al2O3和Pd納米顆粒解決了充電過(guò)電壓?jiǎn)栴}[18]。

四、電池工業(yè)與電池系統(tǒng)

目前，動(dòng)力電池的生產(chǎn)依然處于中試到規(guī)?；倪^(guò)渡階段，面對(duì)大批量的客戶生產(chǎn)能力難以供貨。主要是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)線、中試線不具備規(guī)模的產(chǎn)能，且生產(chǎn)的動(dòng)力電池一致性與安全性較差、成本高。深圳吉陽(yáng)智云科技有限公司的陽(yáng)如坤提出了動(dòng)力電池的大規(guī)模制造與智能化制造思想。當(dāng)前，動(dòng)力電池材料、結(jié)構(gòu)的技術(shù)平臺(tái)已經(jīng)成熟，材料與結(jié)構(gòu)配合技術(shù)體系格局已經(jīng)形成，市場(chǎng)、服務(wù)、應(yīng)用需求的多樣化都為動(dòng)力電池規(guī)模定制奠定了基礎(chǔ)。而動(dòng)力電池的研發(fā)、生產(chǎn)設(shè)備、工作廠房等固定費(fèi)用都迫切需要提高產(chǎn)能來(lái)攤銷(xiāo)。此外，大規(guī)模制造必須在生產(chǎn)的動(dòng)力電池滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下才能得以實(shí)施，這就要求實(shí)現(xiàn)智能化制造。智能化制造即要求大規(guī)模生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)完全智能化控制，電池合格率不低于96%，材料利用率不低于95%，且動(dòng)力電池單線產(chǎn)能規(guī)模高于1GW。

中國(guó)新能源汽車(chē)處于高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，但是作為新能源汽車(chē)的最關(guān)鍵部件，動(dòng)力鋰電池實(shí)際存在著至少2大隱患：安全性問(wèn)題和壽命問(wèn)題。哈爾濱理工大學(xué)的李革臣教授提出了動(dòng)力電池在正常應(yīng)用環(huán)境下可能發(fā)生的安全性與一致性問(wèn)題，如內(nèi)部溫度不勻引起局部發(fā)熱、充放電倍率引起高溫、散熱系統(tǒng)的故障引發(fā)的高溫和長(zhǎng)期運(yùn)行產(chǎn)生的模塊動(dòng)態(tài)內(nèi)阻不一致等。

在新型電池設(shè)計(jì)研發(fā)方面，中南大學(xué)唐有根教授提出的三維技術(shù)制造鋰離子電池，不僅可將鋰離子電池的比能量在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高20%，而且可很大程度改善鋰離子電池安全性。上海貫裕能源科技有限公司Peter Marinov提出的新型主動(dòng)電池平衡管理系統(tǒng)有效的保證了電池的一致性。此外，清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院的慈松提出的電池互聯(lián)網(wǎng)化管控思想將“互聯(lián)網(wǎng)+電池”模式清晰的展現(xiàn)出來(lái)。實(shí)現(xiàn)單體電池及電池組的互聯(lián)網(wǎng)管控，不僅徹底解決了電池安全性、一致性問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)了電池在各方面的通用性，不再局限于電動(dòng)車(chē)用、家用等模式。

鋰離子電池作為新能源汽車(chē)的主要?jiǎng)恿υ粗?，其安全性一直是行業(yè)內(nèi)人士及消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)，而安全性問(wèn)題的核心是熱失控。清華大學(xué)的歐陽(yáng)明高教授領(lǐng)導(dǎo)的清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)鋰電池單體因針刺、外短路、過(guò)充、過(guò)放、過(guò)熱及擠壓等原因?qū)е聼崾Э氐臄U(kuò)展模式進(jìn)行了詳細(xì)分析，并設(shè)計(jì)建立了鋰電池失控機(jī)理模型。通過(guò)這一模型，能有針對(duì)性的合理設(shè)計(jì)電池模塊，提出電池管理系統(tǒng)可用的熱安全狀態(tài)判斷準(zhǔn)則，降低或消除鋰離子動(dòng)力電池的安全隱患，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的推廣。

動(dòng)力電池回收是電池工業(yè)的一個(gè)重要方面，尤其是在電動(dòng)汽車(chē)需求越來(lái)越大、廢舊電池量越來(lái)越多的情況下。廢舊鋰離子電池很有多種有害物質(zhì)，如有機(jī)溶劑、重金屬和有毒氣體等。如何處理廢舊鋰離子電池一直是一項(xiàng)艱巨的工程。北京理工大學(xué)李麗課題組針對(duì)這一問(wèn)題采用environmental friendly method[21-22]和cost-effective method[23-25]方式回收處理鋰離子電池并用life cycle assessment[20]驗(yàn)證回收效果的工作。此外，面對(duì)日益嚴(yán)峻的鋰離子電池廢棄壓力，她提出了迫切需要改進(jìn)現(xiàn)有的回收工藝，開(kāi)發(fā)自動(dòng)化拆解工藝，以降低能耗和環(huán)境危害；研究了廢舊鋰離子動(dòng)力電池的梯次利用技術(shù)和建立完善的回收管理制度以提高動(dòng)力鋰電池的回收利用率；此外，還呼吁建立動(dòng)力電池外形標(biāo)準(zhǔn)，以降低拆解設(shè)備的復(fù)雜度。

五、結(jié)語(yǔ)

目前，多種體系的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)滿足電動(dòng)汽車(chē)要求，但這些體系都未能真正進(jìn)入電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)，進(jìn)一步研發(fā)仍然是現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)。開(kāi)發(fā)高能量、高續(xù)航里程、高安全性的動(dòng)力鋰離子電池是一個(gè)大的趨勢(shì)，開(kāi)發(fā)新型全固態(tài)多電子反應(yīng)電池也將是一個(gè)長(zhǎng)期的研發(fā)重點(diǎn)。

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