（圖源：FraunhoferISC官網(wǎng)）

隨著電動化出行趨勢日漸明顯，新型高性能電池在各方面都面臨挑戰(zhàn)性的要求，比如續(xù)航里程、使用壽命、安全性和充電時間等。而大型電動汽車電池應(yīng)用的增多，導(dǎo)致資源需求日益緊張。據(jù)外媒報道，為共同開發(fā)下一代可持續(xù)高壓鋰離子電池，10家產(chǎn)業(yè)或研究機構(gòu)成功加入由歐盟資助的ECOCOM'BAT項目。

ECOCOM'BAT創(chuàng)新項目的目標是將綠色和高性能材料結(jié)合起來，加快產(chǎn)品開發(fā)步伐，生產(chǎn)下一代高壓鋰離子電池。該項目由歐盟旗下機構(gòu)EITRawMaterials支持，德國FraunhoferISC公司負責(zé)協(xié)調(diào)，于2016年4月至2018年12月期間展開。參與該項目的包括材料生產(chǎn)商Arkema和Umicore、電池制造商SAFT和Customcells、研究和技術(shù)組織Fraunhofer、CEA、CSIC、ENEA、VITO和達姆施塔特工業(yè)大學(xué)（TechnicalUniversityDarmstadt）。

與傳統(tǒng)電池相比，新型電池動力需要更強，使用更可持續(xù)的材料。德國FraunhoferISC公司的項目協(xié)調(diào)員AndreasBittner博士表示：“ECOCOM'BAT項目的主要任務(wù)是取代通常稀有昂貴的傳統(tǒng)材料，甚至是關(guān)鍵性材料，如電極中的鈷和電解質(zhì)中的氟?！?/p>

項目組采用并優(yōu)化ORMOCER?涂層、低鈷NMC622和基于導(dǎo)電鹽雙（氟磺酰）亞胺鋰（LiFSI）的特殊高壓電解液，這種電解液在高壓環(huán)境下也能穩(wěn)定運行，可以滿足電池的要求。在此項研究中，電池的鈷含量降低約20%，電解質(zhì)中的氟含量降低三分之二。此外，研發(fā)人員采用結(jié)構(gòu)碳添加劑Porocarb和Graphistrength，進一步提高能量和功率密度。他們試驗將可持續(xù)材料集成到軟包電池中，與工業(yè)參考電池樣品相比，軟包電池的性能明顯改善，在4.3V下的循環(huán)穩(wěn)定性提高50%。

為了優(yōu)化ECOCOM’BAT項目材料和電芯，研發(fā)人員對電池性能和老化進行了全面的仿真。此外，他們開發(fā)和驗證了有效的回收概念，以回收鎳、鈷、石墨和鋰等昂貴材料，實現(xiàn)高可持續(xù)性。該項目成果助力新一代可持續(xù)高壓電池的商業(yè)化。一旦達到足夠的市場需求，這些材料就可以進入實際生產(chǎn)階段。