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青島能源所在聚合物固態鋰電池研究領域取得可喜成績
2020-06-12 | 編輯: | 【 】| | 供稿部門:青島儲能院
    

  近日,中國科訊發布聚合物固態電池論文及專利檢索報告,對聚合物固態電池領域的論文和專利發文機構及作者進行了分析。在發表文章方面,自201611日至2020214日,青島能源所的發文數量為71篇,位列全球聚合物固態電池領域論文發文機構的第8位。在對該領域的論文作者進行分析中,青島能源所研究員崔光磊以59篇的發文量排名全球第1位。在專利方面,對聚合物固態電池領域的專利發明人進行分析,崔光磊以35項專利排名第三。從文章和專利兩個角度全面衡量,研究所目前處于國際并行水平。

  依托青島能源所建立的青島儲能產業技術研究院立足科學問題本身,著眼固態鋰電池發展所面臨的關鍵材料、界面、技術等發展瓶頸問題,國際上首次提出“剛柔并濟”固態聚合物電解質設計理念,實現了固態聚合物電解質綜合性能的提升,完善了離子的多相界面滲流傳輸理論體系,獲得2018年山東省自然科學獎一等獎;設計和制備出具有寬電化學窗口(≥4.5 V和室溫高離子電導率≥10-4 S/cm的固態聚合物電解質新體系,并自主開發出可完全匹配固態聚合物電解質的高鋰離子遷移數的新型大陰離子硼酸鹽;提出并發展了原位固態化技術,有效解決了固態鋰電池固/固界面傳輸困難和多重界面載流子傳輸失效等問題;基于以上研究結果,研制出高比能聚合物固態鋰離子電池,單體比能量達到350Wh/kg,循環性能優異,在多次針刺和擠壓等苛刻測試條件下保持良好的安全性能,成功通過了輕工業化學電源研究所的第三方檢測。

  為滿足國家重大海洋戰略的需求,青島能源所不斷升級固態電池技術和品質,滿足特種電池“三高”的苛刻要求,打破國外技術壟斷,為國產深海裝備提供可靠能源動力。20173月,自主研制開發的青能1固態鋰電池全海深電源系統在馬里亞納海溝成功完成10918米全海深電源系統應用示范。201810月,自主研發的模塊化固態電源系統隨中科院探索一號科考船TS09航次再次遠赴馬里亞納海溝,為天涯、海角、萬泉和原位實驗號等全海深著陸器提供能源動力,單次下潛最長作業時間26天,創世界上單次連續作業記錄,表現出卓越的能量密度和高安全可靠等特性。20197月,自主研制的低功耗長續航固態鋰電池系統在南海開展了示范應用,成功實現了長達198天持續無故障運行,充分驗證了該電源系統的長期可靠性及超低靜態功耗特性,為1000 kWh深海能源基站的成功構建奠定了技術基石。經中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定:該項成果創新性強,在全海深極端條件下,實現能源系統的成功應用,達到領先水平。

  青島能源所將針對深海裝備智能化與集群化發展對先進電源系統的工況要求,提供更加安全、更加可靠的固態電源系統,為深海裝備提供安全、高效能源供給,大幅度提升我國深海裝備的續航能力,服務國家在深海領域重大戰略需求,助力國家能源戰略安全。(文/張建軍)

 
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