高容量嵌入式化合物在鋰電子電池中的發(fā)展

　　這個(gè)給大家總結比較了不同材料的能量密度，比如說(shuō)鈷酸鋰終止電壓在4.3V，鈷酸鋰終止電壓到4.5V，還有V&C終止電壓是4.5的材料，富鋰給出了我們最大的體積密度還有排放的容量都是最大的，這是因為他跟其他的材料相比有很大的容量。當然也有一些缺點(diǎn)，比如說(shuō)跟其他的材料相比充放電的效率比較低，還有平均的放電的電位也是比較低的。壓實(shí)密度也比其他的要低，因為過(guò)渡金屬的問(wèn)題產(chǎn)生了壓實(shí)密度，這是我們目前需要克服的這些缺陷。這就是我們的鋁復合薄膜熱壓的這種電池的特性，與前面三個(gè)電極的測試結果是一樣的，你們可以看到更高的電容，如果我們是使充電電位更高的話(huà)我們得到的容量也就更高，表現出來(lái)的還是同樣的電池，他的循環(huán)性能你可以看到他容量的急劇減少、衰減，在頭20次循環(huán)當中，大家這個(gè)循環(huán)超過(guò)20次之后他這種衰退就減緩了。我們必須要對這種衰退的機理進(jìn)行調查，這是正在進(jìn)行的。

　　下面我要跟大家談一下第二種材料，也就是陽(yáng)極材料他是通過(guò)這種離子交換方式獲得的，這是指那種層級材料當中通過(guò)離子交換獲得。這張表給大家表現了量種鈷酸鋰的結構，一個(gè)是三維的鈷酸鋰結構，它叫做氧化鈉結構，這是大家很熟知的，他對鋰的托嵌，鋰的托嵌會(huì )導致結構不穩定達到60%，他的結構變成不穩定了，如果把鋰托嵌的話(huà)，在一個(gè)比較高的電位4—5的地方的時(shí)候會(huì )出現不穩定。還有一個(gè)O2型的鈷酸鋰，這種材料它的結構相對來(lái)說(shuō)就會(huì )比較穩定，鋰托嵌的時(shí)候結構的穩定性可以達到85%，在整個(gè)鋰的容量當中來(lái)看。因為他的結構是非常穩定的，這個(gè)結果是由氧化鈉通過(guò)離子交換來(lái)進(jìn)行獲得的。我們獲得這種離子的方法是叫做溶鹽離子交換法，我們這里面有這種過(guò)度的含鋰的氧化金屬來(lái)獲取這種富鋰過(guò)渡金屬，然后我們使用溶鹽，這個(gè)公式當中可以看到我們用的是氯化鋰。我們連續十個(gè)小時(shí)在空氣當中工作溫度提高到300度。在這個(gè)離子交換之前，我們的公式在左邊(PPT)，在最后一行的左邊，之后經(jīng)過(guò)鋰離子的共識，我們鈉的含量不足0.002的。

　　這張幻燈片給大家顯示出了富鋰三元材料充放電的曲線(xiàn)，我們所的氧化含鋰的過(guò)渡金屬。其中一個(gè)，就是第一次充電它的容量低于第一次放電的容量，這是因為我們的鋰缺失或者是鋰赤字低于。但是我們在高過(guò)245的毫安時(shí)/克的大的放電容量，這個(gè)容量是可以逆轉的，我們在第二次循環(huán)當中又看到這么大的放電容量。我們也進(jìn)行了循環(huán)測試，這次我們用富鋰三元材料的循環(huán)測試和鈷酸鋰進(jìn)行比較，我們看一下他們的循環(huán)特性。我們看到，充電的電壓到達了5V，鈷酸鋰容量衰退得非?？?，但是我們的三元富鋰材料這種容量的維持卻非常好，很穩定。這種過(guò)渡金屬它經(jīng)歷了初次容量，后面繼續維持，最后只是衰減5%，但是還能夠維持95%。

　　我剛剛給大家展示了這些富鋰展示了非常大的含量當我們充電到4.8V的時(shí)候，我們X的演示圖分析也支持可能的放電的機理，現在我們也在調查陽(yáng)極材料是我們通過(guò)含鈉的這種材料當中P2類(lèi)型的來(lái)獲得，他可以有很大的放電容量達到245毫安時(shí)，而且有很好的95%的循環(huán)特性，十次循環(huán)之后還能夠維持，所以我們也找到了這種高能鋰電池的陽(yáng)極的很好的提高容量的材料。當然我們還有一些問(wèn)題或者是很多的問(wèn)題我們必須要去解決的，比如說(shuō)我們如何維持結構的穩定性，這可能是我們現在要解決的最大的問(wèn)題。這種高壓運轉的時(shí)候怎么去維持他的電化學(xué)性，我們想以后還必須要進(jìn)行進(jìn)一步的結構分析來(lái)改善我們材料的性能、充放電的性能，而且要提高他本身的性能，所以我們要努力工作來(lái)使這些設想成為現實(shí)。非常感謝大家的聆聽(tīng)。

　　【現場(chǎng)提問(wèn)】您好，我是來(lái)自河南的，我們是做電池的正極材料。我的問(wèn)題是，我們知道三元素確實(shí)比普通的鈷酸鋰可以充到更高的電壓，但是我們知道下一步用電池的企業(yè)尤其是電動(dòng)工具，他們想推動(dòng)這種元素可能有點(diǎn)困難，我不太清楚是不是在日本已經(jīng)允許或者是已經(jīng)有這樣的一種傾向，希望可以允許手機上的電池可以充到更高的電壓，或者是可以在更高的電壓環(huán)境下工作也是支持的。

　　中村宏：首先非常感謝你用日語(yǔ)來(lái)問(wèn)我問(wèn)題，我想用英語(yǔ)來(lái)回答。首先我上面講的這只是一個(gè)有潛在性可以產(chǎn)生高容量的電池，一個(gè)非?；?、一個(gè)非常初步的調查，當然我們的客戶(hù)可能不會(huì )接受我們的這些建議，比如說(shuō)更高的這種充電電壓，因為會(huì )產(chǎn)生很多的問(wèn)題。就是因為在這種很高電壓的運轉會(huì )導致很多的問(wèn)題，但是我想我們的客戶(hù)也要求我們來(lái)研發(fā)一個(gè)非常更高容量的電池，我指的是鋰電池，這是一個(gè)未來(lái)的技術(shù)設想，非常初步的，但是如果我們能夠用新的材料結合上安全和可靠性，我想我們的客戶(hù)或者是你們的客戶(hù)就會(huì )接受這種新技術(shù)、這種新材料，但是我想這也也確實(shí)是一種很困難的任務(wù)。