他的这段话让在坐的人都一齐点头,这也说出了这些人的心声。
喝了一口水,王雪锋接着说:“虽然过去了而多天,可是我觉得还在岸上游一样,对于正负极材料的研究虽然完成了任务,但是觉得路越来越宽阔。
主要用硫做正极材料,用铅做负极材料,是锂硫电池的主要特征,其材料的理论比容量为1675mAh/g,单质的理论放电质量比容量为3860mA/g。
锂硫电池的理论放电电压为2.287V,当硫与锂完全反应生成硫化理(Li2S)时,锂硫电池的理论放电质量比能量为2600wh/kg。
在锂正极现在存在的最大困难是锂枝晶问题,这一问题已困挠了电池界60多年。
为解决这个问题我们采取了四种方法来实验。
一是采用适量热压的方式,使界面结合更加紧密,从工艺层面改进,以减小固体间的间隙。
二是材料层面改进,选择电极和电解质相容较好的材料来降低界面电阻。
三是增加电极和电解质的接触面,在正极和负极上设置若干凹槽,以增大活性物质与固态电解质的接触面积,从而增大锂离子脱嵌速率。
四是采用石墨烯构造高度多孔,海绵状的碳电极,破坏和阻止理枝晶的生长。
根据研究资料指明的方向,经过反复实验,我们找到了一种适应、经济的方法,解决了这个问题。
可以做到在充放电3000次以内不造成电池容量的大变化。
这得益于我们加工工艺,因为采用高精密仪器,使界面结合更加紧密,固体间隙达到一微米以下,材料面层加工精度达到0.01微米。
不需要采用正负极若干凹槽增大接触面的方法,就可保证锂离子的脱嵌速率,再加上石墨烯构造的高度多孔海绵状的碳电极。
三种方法想结合,使我们完成了锂硫固体电池质量的跨越。
另外锂空电池的正极材料基本也是采用这种技术,我就不再深入介绍了!”
接着由负责电解液组的崔磊组长汇报:“液体电解液我们也做了许多实验,主要是为了让其为固态电解液服务的。
这里主要讲固态电解质的研制工作。