6月20日，由中国化学与物理电源行业协会主办的第十一届“中国国际电池技术交流会”在深圳会展中心开幕。本次交流会以“动力电池和储能电池”为主题，重点关注了电池应用领域。全球50多位电池业界顶级专家亮相交流会并发表了主题演讲，来自50多个国家和地区的800多名行业专家、学者和企业家与会。图为来自中国电子科技集团公司第十八研究所的丁飞博士在CIBF2014中国国际电池技术交流会上发表主题演讲。
Ding Fei：
感谢组委会给我机会在这里发表演讲。我是中国电子科技集团公司第十八研究所的丁飞。我的报告内容有两方面,金属锂电极方面主要谈一谈我们在新的电解液方面做的一些研究；锂硫电池方面介绍一下碳夹层以及新的应用。
我们在锂金属电极方面做了很多的工作，我们认为锂金属电极在未来是一种很好的材料，目前存在两个问题：一是锂枝晶，这会影响到电池安全问题；另一个是液态里它的循环效率低，这将导致电池容量的快速衰减。在昨天，曾有专家提出锂枝晶的离子扩散存在不均匀性，我认为金属锂本身就有不均衡性，在生长过程中SEI膜局部破裂也导致不均匀性，这些都将导致金属锂在生长过程中产生问题。我们曾提出用特殊添加剂来抑制金属锂枝晶生成的理论，我个人认为聚合电解质和离子液体会是比较好的方法。目前，我们正在通过这些方式，改善枝晶生产的过程，但对已有的液态电解液还是需要继续研究。对这些液态溶剂或新型电解质盐的研究会给我们带来一些启发。
今天我主要讲一讲常规体系的电解液溶剂或电解质盐对锂电极形貌与循环效率的影响。通过在锂金属二次电极上的实验我们发现，DMSO在一定范围内具有较好的电化学稳定性，在能谱方面也与碳酸质较为接近。DMSO是我们做过的溶剂实验中效果最好的，效果比PC和EC还要好。我们通过总结不同溶剂里锂金属的不同循环效率发现，如果把DMSO与PC、EC复合使用的话，其循环效率可以达到90%以上。锂盐可以进一步增强DMSO的沉积效果，而表面成分变化尚有待研究。
在锂硫电池电池方面，我们认为金属锂电极除了具有非常高的比容量，还可以作为一种锂源与更多的电极材料进行复合，甚至可以考虑在低成本电池上应用。我认为碳硫复合和碳夹层对实际的锂硫电池影响比较大。以前的碳膜都是自支撑碳膜。外层采取自支撑MWCNTs纸，其特点是降低内阻，提高活性物质离合率，以及止的多流化物质透过。我们初期也做了碳膜，它的SP、KB和MWCNTs膜的导电性都在提高，且使用后金属锂的循环性有所提高。但自支撑碳膜的缺点在于，通常采用压膜法达到的厚度都在200um以上，如果真正用于电池，可能会对能量密度造成影响。目前我们研究的内容是将碳膜做薄，并在隔膜上涂上SP或者活性炭，这样循环性将会更高。此实验的碳膜是通过涂布法做的，比200um的碳膜薄很多。碳膜循环性能提高的原因在于，在锂硫电池放电的最低点，碳膜吸附了大量的聚硫离子。在实际应用中，在高硫面密度里使用，涂了碳膜后其高密度提高了70%。下一步我们希望把碳膜的厚度降到10个um以下。
我们在碳层与硫电极之间增加了一个隔膜，也提高了电池的性能。实际上碳膜的主要作用是储存电液来阻止扩散，因此不使用碳膜，用新液膜也同样能提高性能。
我们在谈一下r-Al2O3作为硫电极添加剂的作用。除了介孔碳以外的其它介孔材料，都可以起到吸附多硫离子的作用。当r-Al2O3添加量为2%时，电池在放电容量、循环性能方面都为最优。我们在金属锂电极和固态电池技术方面投入了很多的精力，也欢迎大家跟我们进行交流。
谢谢大家。
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