今天是:

此页面上的内容需要较新版本的 Adobe Flash Player。

获取 Adobe Flash Player

您当前的位置:首页 >> 县区科技 >> 玉溪市科技
【字体:
市科技发展中心服务企业 助推汇龙科技锂电池材料关键技术取得重大突破
来源:办公室    编辑:张玉佳     时间:2018-01-09 11∶01

  根据《玉溪市人民政府办公室关于印发玉溪市重点实验室及行业技术中心认定与管理暂行办法的通知》(玉政办发[2009]77号),玉溪市科技局负责对玉溪市重点实验室、工程技术研究中心进行组织认定并实施管理,此项工作具体由玉溪市科技发展中心负责实施。发展中心高度重视,严格按照工作目标,稳步推进并切实开展组织认定工作,在各县区调研推荐的基础上,按照“合理布局、突出重点、强化创新、择优扶持”的原则,紧紧围绕我市支柱产业、重点行业、相对优势的学术和技术领域进行重点建设,力促我市区域创新体系的建设。

  汇龙科技有限公司是玉溪市唯一的锂电池制造高新技术企业,社会发展及科技进步对新能源的需求给锂电池储能技术带来了巨大的发展空间,经过多次考查调研后,市科技发展中心把云南玉溪汇龙科技有限公司列入市级工程技术研究中心的重点培养对象,并于2015年通过了认定。2017年,云南玉溪汇龙科技有限公司与云南能投汇龙科技股份有限公司共同承担的“玉溪市锂电池正极材料及锂电池工程技术研究中心”建设项目通过了市级专家组的验收。该工程技术研究中心的建设,有利于推动我市乃至我省的锂电池储能技术的进步及新能源产业的发展。

  锂电池作为一种新型绿色高能化学电源,因其具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、自放电率低、适温范围宽、无记忆效应及对环境友好等优点,正逐步被人们用以替代高污染的传统铅酸电池。锂电池是当今世界上发展最快、用途最广、性价比最为理想的二次电池。就全球锂离子电池布局来说,日本、韩国和中国厂商占据主导地位,中国目前锂离子电池生产量占全球总产量的1/3以上。

  1991年全球第一只商业化锂离子电池由日本索尼推向市场,经过20多年的发展,锂离子电池市场规模从无到有,先后超越了镍镉电池、镍氢电池等其他二次电池。从2010年至2015年,比传统功能手机更耗电的智能手机以及平板电脑、电动汽车等新兴市场的崛起,推动了锂离子电池市场的快速发展。到2015年全球锂离子电池产量快速发展到7921.7万kWh,是2010年的3倍多。在全球经济总体处于低谷徘徊的情况下,如此高速增长尤为难得。

  储能技术是未来能源结构转变和电力生产消费方式变革的战略性支撑。在储能技术发展和商业化趋势推动下,动力锂电池作为新能源行业的主角之一也将迎来发展的新机遇。就国内来说,锂离子电池未来的重点应用领域将集中在电动工具、轻型电动车、新能源汽车和能源存储系统等,这些领域内的产业规模将在未来几年保持成倍的增长趋势,将刺激锂离子电池需求。预计未来几年,锂电池行业的市场容量将保持稳定的增长,到2022年我国锂电池行业的销售收入将达2129亿元。

  锂电池的基本结构是由正极、负极、隔膜、电解液四个部分组成。目前市场上正在使用和开发的锂电池正极材料主要包括钴酸锂、镍钴锰三元材料、尖晶石型的锰酸锂、橄榄石型的磷酸铁锂等。据了解,中国目前正极材料主要包括钴酸锂、三元材料、锰酸锂和磷酸铁锂。正极材料的应用领域分化明显,目前钴酸锂依然是小型锂电领域正极材料的主力,主要用于传统3C领域等;三元材料和锰酸锂主要在小型锂电中应用,在日本与韩国其作为动力电池的技术较为成熟,主要用于电动工具、电动自行车和电动汽车等领域;磷酸铁锂在国内在动力电池领域应用,并且是未来储能电池发展的方向。而商业使用的负极材料主要是碳类材料,但碳负极的比容量己经非常接近其比容量(372 mAh/g) 的理论极限,且在电池过充时具有一定的安全隐患,因此开发新一代高比容量和高安全性的负极材料就尤为迫切。

  玉溪市锂电池正极材料及锂电池工程技术研究中心成立以来,着力构建以工程技术研究中心为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,依托企业科技创新平台,与昆明理工大学、中科院上海微系统所、湖南大学等知名院校及权威研究机构围绕锂电池正极材料、负极材料、锂离子储能电池、锂离子动力电池的瓶颈问题进行攻关研究,并取得了显著成绩及突破性研究进展。现已经开发出高质量纳米硅碳负极的技术,性能已达到1000-1200mAh/g左右,还有很大的比容量空间可以研发拓展。

  纳米硅作为锂电池负极材料,具有安全性好、储量丰富的特点。纳米硅负极按照一定比例添加到普通的碳负极材料中,可大幅提升锂电池能量密度和各项性能。根据目前锂电池正极材料的技术水平,在碳负极材料中添加5-10%的纳米硅,其动力电池充一次电的续航里程可达到500公里。硅碳负极材料比容量的理论极限可以达到4200mAh/g,是目前碳材料的10倍。随着后续锂电池其它材料的技术改进和提升,能够提高到与硅碳负极相匹配的技术水平,则锂离子动力电池充一次电可以续航2000公里。同时,电池质量和体积也会大幅降低。

  该技术具有广阔的市场前景,将是锂电池行业未来的发展方向。目前纳米硅作为锂电池负极材料的研究已经到了产业化初期,美日英等国已有几家以纳米硅作为锂电池负极的高科技初创企业,预计2020年硅碳负极材料市场空间500亿左右。

   

                             (玉溪市科技发展中心黄永臣、李一江)