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編者按：由中科院電工所研發(fā)的鋰漿料電池已通過第三方安全性測試，實(shí)現(xiàn)了電池的換液再生功能。隨著進(jìn)一步的研發(fā)，鋰漿料電池有望開創(chuàng)低成本、高安全、易回收的綠色儲能技術(shù)新方向。

儲能是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，目前電池儲能度電成本仍然偏高（0.6~0.9元/kWh），距離大規(guī)模應(yīng)用目標(biāo)成本（0.3~0.4元/kWh）尚有較大差距。另外，目前電池儲能的安全和環(huán)保風(fēng)險較為突出。因此，需要構(gòu)建市場導(dǎo)向的綠色儲能技術(shù)創(chuàng)新體系，開發(fā)低成本、高安全、易回收的變革性儲能電池技術(shù)。


鋰漿料電池（Lithium slurry battery）的技術(shù)名稱由中科院電工所陳永翀技術(shù)團(tuán)隊(duì)在2015年發(fā)明專利中第一次正式提出，該技術(shù)形態(tài)脫胎于更早的“鋰離子液流電池”。與傳統(tǒng)鋰離子電池的固定粘結(jié)薄膜電極不同（厚度一般在60~150微米），鋰漿料電池的全部或部分電極由漿料態(tài)的儲鋰活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和電解液構(gòu)成，具有超厚電極的特征（0.5~10毫米）。另外，創(chuàng)新的漿料電極結(jié)構(gòu)也非常有利于電池的維護(hù)再生和回收再生。據(jù)估計(jì)，鋰漿料電池制造成本比普通鋰離子電池約低1/3，未來規(guī)模生產(chǎn)后有望突破度電成本0.4元/kWh，適用于低速電動車、家庭儲能、基站儲能或其它4小時以上的長時儲能場景。

2016年開始，中科院電工所技術(shù)團(tuán)隊(duì)獲得了北京市科委前沿技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目的支持，在電極漿料、復(fù)合隔離層、電池反應(yīng)器和電池回收再生等方面開展了前期研究，并與北京好風(fēng)光儲能技術(shù)有限公司合作，完成了1400平米中試基地的建設(shè)和一代中試樣品從零到一的突破，申請專利92項(xiàng)，獲授權(quán)35項(xiàng)，相關(guān)專利數(shù)量世界第一，核心專利獲得美國授權(quán)，在國際上形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線。



專家組對課題取得的研究成果給予了充分肯定和高度評價：“課題開展了鋰漿料電池關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)研發(fā)，研究了高比容漿料復(fù)合制備技術(shù)，形成了較為系統(tǒng)的電極漿料參數(shù)評價體系和測試平臺；開發(fā)了基于集流內(nèi)阻解耦創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的超厚漿料電極和電池模塊制備技術(shù)，電池安全性通過了第三方測試；設(shè)計(jì)并搭建了電池液流循環(huán)與驅(qū)動控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電池的換液再生功能。課題建立了完整的電池中試基地和中試研究線（1MWh/年），所研制的電池模組在太陽能路燈儲能系統(tǒng)和低速電動車動力系統(tǒng)中開展了測試應(yīng)用；課題開發(fā)了安全易回收的儲能電池技術(shù)新方向，在容量型長時儲能領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景。”

專家組一致認(rèn)為課題承擔(dān)單位超額完成了任務(wù)書所規(guī)定的研究內(nèi)容和考核指標(biāo)，同意該課題通過驗(yàn)收。北京市科委領(lǐng)導(dǎo)充分肯定了技術(shù)團(tuán)隊(duì)取得的重要進(jìn)展，認(rèn)為課題成果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了最初立項(xiàng)的預(yù)期效果，希望技術(shù)團(tuán)隊(duì)在后續(xù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中取得豐碩成果。

目前，中科院電工所技術(shù)團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)二代中試樣品和MVP產(chǎn)品，預(yù)計(jì)2020年可以實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。據(jù)悉，國內(nèi)外有二十余個研發(fā)機(jī)構(gòu)正在開展該方向的并行研究或跟蹤研究。隨著研發(fā)力量的投入和技術(shù)進(jìn)步，鋰漿料電池有望開創(chuàng)低成本、高安全、易回收的綠色儲能技術(shù)新方向。 

原標(biāo)題：我國自主創(chuàng)新的鋰漿料儲能電池實(shí)現(xiàn)從零到一的突破