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1，锂硫电池的新进展

2014年8月22日，中科院大连化物所陈剑研究员带领先进二次电池研究团队，在高比能量锂二次电池方面取得重要进展，研制成功了额定容量15Ah的锂硫电池，并形成了小批量制备能力。

锂硫电池的新进展

2，水溶液锂电池体系的最新进展

锂电池又多了一个研究方向。复旦大学新能源与材料实验室教授吴宇平介绍，目前水锂电已经做出模拟电池，但容量还很小。水锂电是当今锂电池研发的前沿和方向之一，核心问题是如何防止锂离子和水在低电位发生反应，陶瓷隔膜成为技术上的关键。理论上，水锂电能量密度大，能量效率高达95%，装备水锂电的电动汽车满电状态下的行驶距离可达400公里，而充电时间很短。此外，水锂电在使用中不易发烫发热，安全性能更高。分析认为，该项技术提高了能量密度，有望解决目前电动汽车电池成本高、续航能力短、充电时间长等问题。不过，该技术研发目前只是在原理上实现了突破，在实验室得到了验证，而且，目前研制出的电池容量太小，只有大容量电池研发成功才具有实质性意义。

水溶液锂电池体系的最新进展

3，如何评价比亚迪新公布的磷酸锰铁锂电池

根据比亚迪老板王传福介绍，新研究的磷酸铁锰锂电池可以使电池能量密度由目前的90Wh/kg提升至150Wh/kg，可以达到三元材料的水平，能量密度显著提升，成本不增反降。详细见下：比亚迪研发新磷酸铁锰锂电池 能量密度大增2014年08月13日 08:30:44 来源： 腾讯汽车关键词：比亚迪最新电池技术、磷酸铁锰锂电池、能量密度显著提升、成本不增反降编辑观点：比亚迪可谓是冲在新能源汽车领域中的第一线品牌，尽管公司目前的盈利水平并不是很好，但是比亚迪还是通过配股方式进行了募资，积极用以投入新能源车领域的研发。日前，比亚迪董事长王传福在接受采访时透露，比亚迪最新研究的磷酸铁锰锂电池将比传统磷酸铁锂电池在能量密度方面有显著的提升，其电动车续航里程有望大幅增加，然而成本却不增反降。比亚迪研发新磷酸铁锰锂电池 能量密度大增能量密度显著提升据最新消息显示，比亚迪最新研究的磷酸铁锰锂电池可以使电池能量密度由目前的90WH/Kg提升至150WH/Kg，已经达到了三元材料的密度。而大家知道特斯拉MODEL S采用的就是松下的NCA三元材料电池，续航里程可达到500公里。成本不增反降此外，这种磷酸铁锰锂电池的价格也将更加具有优势。目前电池材料使用的钴元素在我国储量极少，仅占世界总存储量的1%，价格为外界所限制，但是磷酸铁锰锂电池中的锰元素在我们的储量则非常丰富，将有利于降低成本。然而这种新电池在安全性方面还有待于进一步验证，相信这对于比亚迪而言将不是问题。仅供参考。
有铁锂的安全性和循环寿命，同时具有锰锂的能量密度！

如何评价比亚迪新公布的磷酸锰铁锂电池

4，吴宇平的锂电池

3月13日消息,最新一期《自然》(Nature)杂志子刊《科学报道》(Sci.Report)刊发了复旦大学教授吴宇平课题组的一项重磅研究成果。这项关于水溶液锂电池体系的最新研究，可将锂电池性能提高80%。电动汽车只需充电10秒即可行驶400公里，这种电池成本低廉，安全不易爆炸。水锂电是当今锂电池研发的前沿和方向之一，它是用普通的水溶液来替换传统锂电池中的有机电解质溶液。传统的锂离子电池尽管具有诸多优点，并且在民众生活中应用广泛，但是在大型的储能系统中，用传统方法制造的锂电池成本高，对生产条件要求高，且由于有机电解质的物理化学性质，存在较大的安全隐患。由于水溶液的安全性能高，不会起火，离子导电率高，且成本也低，水锂电已经成为下一代大型储能电池发展的优选方向。 吴宇平课题组13日向记者展示了这种锂电池体系。一片薄薄的金属锂，被特制的复合膜紧密包裹，将其置于pH值呈中性的水溶液中，与锂离子电池中传统的正极材料尖晶石锰酸锂组装，即可制成平均充电电压为4.2V、放电电压为4.0V的新型水锂电，这一成果大大突破了水溶液的理论分解电压1.23V。据透露，至2013年，普遍采用的是有机电解质动力锂离子电池。在大型的储能系统中，传统锂电池成本高，对生产条件要求高，并且由于有机电解质的物理化学性质，存在较大安全隐患。这也是至2013年电能汽车这样的新能源产品得不到大规模推广的主要阻碍。吴宇平课题组的这项成果对发展新型的低成本、易大规模生产、安全环保的蓄电池体系提供了可能。据称，新型的水锂电采用水溶液作为电解质，阻燃性增强，使电池在使用过程中不易发烫发热，安全性能高；用高分子材料和无机材料制成复合膜，能将电池的能量损耗降到5%以下。据估计，如果将这种电池用于手机，同样大小的电池至少能将手机通话时间延长一倍，成本则不足原有的一半；用于汽车同样如此，对环境构成的污染也比现有锂电池小得多。吴宇平说，美国能源研究所已“瞄”上这项研究，希望与他达成合作意向。但他更希望能与国内有前瞻性的企业合作。他表示，“新型水锂电在生活中可具体应用到各方各面，希望水锂电的突破能够最终使消费者对安全放心、对成本接受，解决目前全球踌躇不前的电动汽车产业。”

5，锂空气电池的研究进展

使能量密度达到现有任何电池的三倍，研究显示金属催化物在提高电池效率上起到重要作用。该校机械工程和材料科学与工程副教授YangShao-Horn表示，许多研究团队如今正致力于锂-空气电池的研究，但目前还缺乏对何种电极材料能够促进电池内部电化学反应发生的理解。Shao-Horn和其团队成员在4月1日出版的《电化学与固态快报》上报道了其研究成果，在锂-空气电池中使用金或铂金电极作为催化剂具有比单一碳电极高得多的反应活性和效率。此外，这项研究也为进一步研究寻找更佳的电极材料，如金和铂金或其他金属的合金材料或金属氧化物材料以及减少使用昂贵材料奠定基础。论文的第一作者、博士生Yi-ChunLu指出，研究团队开发了一种分析电池中不同催化剂活性的方法，现在可以基于这项研究来试验多种可能的材料，以确定控制催化剂活性的物理特性，最终能够预测催化剂的反应活动。锂-空气电池原理与锂离子电池类似，而后者目前是便携式电子产品使用的主要电源，而且在电动汽车电源的竞争中也占据了领先地位。但由于锂-空气电池使用了碳基空气电极和空气流替代锂离子电池较重的传统部件，因此电池质量更轻，这也使得包括IBM和通用汽车等大企业纷纷投身于锂-空气电池技术的开发当中。但锂-空气电池在成为可商用化产品之前还有一系列的问题需要解决，其中最大的问题是如何确保在经过了许多次的充放电过程后仍能保持其电力水平，可用在电动汽车或电子产品中。研究人员还需要详细研究充放电过程的化学问题，如产生了那些化合物，在哪里产生，以及它们之间如何相互反应等。Shao-Horn坦承，目前这方面的研究还处于初级阶段，部分企业将锂-空气电池研究视之为10年期的研发项目，但这是一个非常有前景的领域，如果能够克服许多科学和工程挑战，真正实现能量密度达到目前锂离子电池的两到三倍，将能够首先应用在便携式电子产品如笔记本电脑和手机上，降低成本后更可作为电动汽车电源。该项研究受到美国能源部的资助，MartinFamilySocietyofFellowsforSustainability和美国国家科学基金会也给予了支持。根据《日刊工业新闻》报道，日本旭化成株式会社和Central硝子株式会社两家企业正式参加美国IBMAlmaden Reseach Center正在进行的锂空气电池研究项目。按照该项目研究分工，旭化成将利用其掌握的先进膜技术，负责开发重要的有关膜部件；Central硝子负责开发新型电解液和高性能添加剂。研究小组计划到2020年实现锂空气电池的大量生产和推广应用。
大容量锂-空气电池并非新概念，至今都未普及原因是它存在致命缺陷，日本的研究院克服了这个困难，但要想实现商用，可能还需要10年。减碳，对于人类福祉来说，绝对不是离谱的要求，但对于全球汽车业来说，却是一件困难的事情。众所周知，锂离子电池广泛用于手机和笔记本电脑等，目前也已经是下一代充电式混合动力车和电动车的理想之选。它比其它汽车电池的密度更高、电量更充足，但也更贵，受制于电池容量，充电后的行驶距离仍不够远。即将于2010年上市的雪佛兰volt混合动力汽车如果仅仅使用电池，只能行驶40公里。尽管仍有改进的空间，但锂离子电池的潜力依然有限。普遍认为，要实现电动汽车的普及，能源密度需达到目前的约6～7倍。于是，理论上能源密度远远大于锂离子电池的金属锂空气电池备受关注。虽然仍使用有机溶媒，但它却以全新的构成极大提高电池的能量密度。锂-空气电池并非新概念。由于在正极上使用空气中的氧作为活性物质，理论上正极的容量密度是无限的，可加大容量。另外，如果负极使用金属锂，理论容量会比锂离子充电电池提高一位数。但是，为什么锂-空气电池至今都未普及？原因是它存在致命缺陷，即固体反应生成物氢氧化锂（lioh）会在正极堆积，使电解液与空气的接触被阻断，从而导致放电停止。2009年2月，日本产业技术综合研究所能源技术研究部门能源界面技术研究小组组长周豪慎和日本学术振兴会（jsps）外籍特别研究员王永刚共同开发出了新构造的大容量锂空气电池。他们通过将电解液分成两种来解决上述问题。在负极（金属锂）一侧使用有机电解液，在正极（空气）一侧使用水性电解液。在两种电解液之间设置只有锂离子穿过的固体电解质膜，将两者隔开。这样便可防止电解液混合，并促进电池发生反应。负极用电解液组合使用的是含有锂盐的有机电解液。虽然不能弃用有机溶媒，但却限定了使用方法。正极用水性电解液使用碱性水溶性凝胶，与微细化后的碳和低价氧化物催化剂形成的正极组合。在锂-空气电池中，由于放电反应生成的并非是固体的li2o，而是容易溶解在水性电解液中的lioh（氢氧化锂）。氧化锂在空气电极堆积后，不会导致工作停止。水及氮等也不会穿过固体电解质的隔壁，因此不存在与负极的锂金属发生反应的危险。而且，在充电时，如果配置充电专用的正极，还可防止充导电致空气电极的腐蚀和老化。实验证明，以0.1a/g的放电率进行放电时，放电容量约为9000mah/g，而以前的锂-空气电池的放电容量仅为700～3000mah/g，可以说实现了容量的大幅增加。另外，如果使用水溶液取代水溶性凝胶，便可在空气中以0.1a/g的放电率连续放电20天，其放电容量约为5万mah/g（空气极的单位质量），比原来高一位数。由于金属锂电池的容量原本就比锂离子电池高一位数，因此该数值共比锂离子充电电池高两位数。现在，由于水溶液的性能较高，而在易用性上凝胶更为出色，科学家们今后需要考虑决定究竟对这两者中的哪一个进行开发。了解到，这种技术还可考虑与单纯的充电电池不同的使用方法。如果不对电池进行充电，而是通过汽车底座更换正极的水性电解液，以卡盒等方式补给负极的金属锂，汽车便可实现无需充电等待时间，立即行驶。而且，通过回收用过的水性电解液，以电气方式重新生成金属锂，还可继续作为电池负极燃料循环使用，避免产生其他污染。锂-空气电池可以说是以金属锂为燃料的新型燃料电池。科学家认为，锂空气电池的性能是锂离子电池的10倍，可以提供与汽油同等的能量。锂空气电池从空气中吸收氧气充电，因此这种电池可以更小、更轻。全球不少实验室都在研究这种技术，但如果没有重大突破，要想实现商用可能还需要10年。

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