當(dāng)前，我國已成為全球最大的電動(dòng)汽車市場(chǎng)。作為電動(dòng)汽車關(guān)鍵部件之一的動(dòng)力電池，其技術(shù)進(jìn)步和安全性的完善，關(guān)系著電動(dòng)汽車市場(chǎng)化的成敗。此外，隨著5G通信、可再生能源行業(yè)的發(fā)展，鋰電池在新一代信息通信技術(shù)、儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域也開始發(fā)揮越來越重要的作用。因此，鋰二次電池技術(shù)的發(fā)展備受關(guān)注。

隨著相關(guān)行業(yè)對(duì)電池需求的不斷加大，電池的需求已延伸到上游材料及礦產(chǎn)領(lǐng)域。北京理工大學(xué)能源與環(huán)境材料學(xué)科首席教授吳鋒認(rèn)為，持續(xù)提升能量密度和性價(jià)比，是鋰二次電池重大應(yīng)用需求和技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)前，電池行業(yè)亟需探索新材料，以便推動(dòng)高能量密度、高功率密度、長(zhǎng)壽命、低價(jià)格鋰二次電池的研發(fā)工作。

通常來講，電池主要由五部分構(gòu)成，即正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和包裝材料。吳鋒表示，為了提高鋰二次電池的綜合性能，北京理工大學(xué)在相關(guān)電池材料方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究。

“在正極材料方面，我們主要進(jìn)行了仿生研究，著力研發(fā)快充型高容量鋰離子電池正極材料；在硅基負(fù)極材料方面，我們主要研究了用稻殼制備多孔硅，以及使用有機(jī)硅工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢料來作為多孔硅原材料，這兩種負(fù)極材料的制造工藝都比較簡(jiǎn)單，同時(shí)也為今后利用有機(jī)硅廢料提供了技術(shù)路徑，有利于規(guī)?；a(chǎn)；在新型電解質(zhì)領(lǐng)域，我們用不可燃的無機(jī)骨架材料將離子液體固態(tài)化，研制出了新型的‘納米交聯(lián)基固態(tài)電解質(zhì)’，這種電解質(zhì)同時(shí)具有較高的室溫電導(dǎo)率、較寬的電化學(xué)窗口和不可燃性”。

近年來，許多新型材料逐步走進(jìn)大眾視野，并被用于電池制造。在電池新材料方面，吳鋒教授帶領(lǐng)其“973”研究團(tuán)隊(duì)在國際上率先提出了“輕元素、多電子、多離子反應(yīng)新體系”，目前已進(jìn)行了三期研究，取得了一系列創(chuàng)新性成果。

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隨著新能源汽車的快速發(fā)展，動(dòng)力電池的需求一度呈井噴之勢(shì)，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2020年，全球廢舊鋰電池的數(shù)量約可達(dá)到250億只，因此，有關(guān)電池材料回收和資源化再生的研究，也被很多研究機(jī)構(gòu)提上日程。

吳鋒表示，廢舊電池材料回收和資源化再生具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，目前北京理工大學(xué)已經(jīng)采用檸檬酸、抗壞血酸等有機(jī)酸對(duì)廢舊電池重金屬離子成功進(jìn)行了綠色浸取回收。

對(duì)于我國動(dòng)力電池未來的發(fā)展前景，吳鋒也表達(dá)了自己的看法。他說，隨著國家工信部提高動(dòng)力電池準(zhǔn)入門檻，我國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)將面臨新一輪的洗牌，從上千家企業(yè)優(yōu)勝劣汰為上百家。在此情況下，能量密度、安全性、壽命、成本，仍然是動(dòng)力電池及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要制約因素，有待材料、電池、工藝和系統(tǒng)等方面的創(chuàng)新、突破。