6月20日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦的第十一屆“中國國際電池技術(shù)交流會”在深圳會展中心開幕。本次交流會以“動力電池和儲能電池”為主題，重點關(guān)注了電池應用領(lǐng)域。全球50多位電池業(yè)界頂級專家亮相交流會并發(fā)表了主題演講，來自50多個國家和地區(qū)的800多名行業(yè)專家、學者和企業(yè)家與會。圖為來自中國電子科技集團公司第十八研究所的丁飛博士在CIBF2014中國國際電池技術(shù)交流會上發(fā)表主題演講。

　　Ding Fei：
　　感謝組委會給我機會在這里發(fā)表演講。我是中國電子科技集團公司第十八研究所的丁飛。我的報告內(nèi)容有兩方面,金屬鋰電極方面主要談一談我們在新的電解液方面做的一些研究；鋰硫電池方面介紹一下碳夾層以及新的應用。
　　我們在鋰金屬電極方面做了很多的工作，我們認為鋰金屬電極在未來是一種很好的材料，目前存在兩個問題：一是鋰枝晶，這會影響到電池安全問題；另一個是液態(tài)里它的循環(huán)效率低，這將導致電池容量的快速衰減。在昨天，曾有專家提出鋰枝晶的離子擴散存在不均勻性，我認為金屬鋰本身就有不均衡性，在生長過程中SEI膜局部破裂也導致不均勻性，這些都將導致金屬鋰在生長過程中產(chǎn)生問題。我們曾提出用特殊添加劑來抑制金屬鋰枝晶生成的理論，我個人認為聚合電解質(zhì)和離子液體會是比較好的方法。目前，我們正在通過這些方式，改善枝晶生產(chǎn)的過程，但對已有的液態(tài)電解液還是需要繼續(xù)研究。對這些液態(tài)溶劑或新型電解質(zhì)鹽的研究會給我們帶來一些啟發(fā)。
　　今天我主要講一講常規(guī)體系的電解液溶劑或電解質(zhì)鹽對鋰電極形貌與循環(huán)效率的影響。通過在鋰金屬二次電極上的實驗我們發(fā)現(xiàn)，DMSO在一定范圍內(nèi)具有較好的電化學穩(wěn)定性，在能譜方面也與碳酸質(zhì)較為接近。DMSO是我們做過的溶劑實驗中效果最好的，效果比PC和EC還要好。我們通過總結(jié)不同溶劑里鋰金屬的不同循環(huán)效率發(fā)現(xiàn)，如果把DMSO與PC、EC復合使用的話，其循環(huán)效率可以達到90%以上。鋰鹽可以進一步增強DMSO的沉積效果，而表面成分變化尚有待研究。
　　在鋰硫電池電池方面，我們認為金屬鋰電極除了具有非常高的比容量，還可以作為一種鋰源與更多的電極材料進行復合，甚至可以考慮在低成本電池上應用。我認為碳硫復合和碳夾層對實際的鋰硫電池影響比較大。以前的碳膜都是自支撐碳膜。外層采取自支撐MWCNTs紙，其特點是降低內(nèi)阻，提高活性物質(zhì)離合率，以及止的多流化物質(zhì)透過。我們初期也做了碳膜，它的SP、KB和MWCNTs膜的導電性都在提高，且使用后金屬鋰的循環(huán)性有所提高。但自支撐碳膜的缺點在于，通常采用壓膜法達到的厚度都在200um以上，如果真正用于電池，可能會對能量密度造成影響。目前我們研究的內(nèi)容是將碳膜做薄，并在隔膜上涂上SP或者活性炭，這樣循環(huán)性將會更高。此實驗的碳膜是通過涂布法做的，比200um的碳膜薄很多。碳膜循環(huán)性能提高的原因在于，在鋰硫電池放電的最低點，碳膜吸附了大量的聚硫離子。在實際應用中，在高硫面密度里使用，涂了碳膜后其高密度提高了70%。下一步我們希望把碳膜的厚度降到10個um以下。
　　我們在碳層與硫電極之間增加了一個隔膜，也提高了電池的性能。實際上碳膜的主要作用是儲存電液來阻止擴散，因此不使用碳膜，用新液膜也同樣能提高性能。
　　我們在談一下r-Al2O3作為硫電極添加劑的作用。除了介孔碳以外的其它介孔材料，都可以起到吸附多硫離子的作用。當r-Al2O3添加量為2%時，電池在放電容量、循環(huán)性能方面都為最優(yōu)。我們在金屬鋰電極和固態(tài)電池技術(shù)方面投入了很多的精力，也歡迎大家跟我們進行交流。
　　謝謝大家。
 

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