9月9日，第二屆儲能電池技術發展方向研討會在京召開。

本次會議由中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會與中國科學院電工研究所儲能技術研究組聯合主辦，北京好風光儲能技術有限公司、浙江南都電源動力股份有限公司、中天儲能科技有限公司、長興太湖能谷科技有限公司及合肥博澳國興能源技術有限公司等單位聯合支持。


中國科學院青島生物能源與過程研究所副研究員董杉木出席了本次會議，并發表了題為《高性能聚合物固態鋰電池—關鍵材料開發與應用》的報告，以下為演講全文：

董杉木：非常感謝主持人介紹，很榮幸有這個機會代表崔老師分享一下我們課題組在高性能的聚合物固態電池關鍵材料開發和應用方面的一些研究進展。我們課題組是一個專注于做電解質的課題組，主要研究方向是聚合物電解質，以及與它相匹配興鋰鹽、凝膠化添加劑、以及相應的正負極界面研究。

“十三五”國家戰略信息產業發展規劃在發展高效儲能和分布式能源方向有明確布局，我們要構建能源互聯網，百兆瓦級的儲能電站以及移動式分布式儲能裝置都有非常重要的應用。用鋰離子電池來代替傳統的柴油發電機，在軍事演習、醫院搶救、通訊、應急的動力牽引等方面有非常豐富的應用場景，有更加靈活便捷的應用。但是安全問題是目前鋰電池在儲能領域應用中需要重點關注的課題。

鋰電池最重要安全隱患來自于電解液，目前選擇的液態有機電解液易燃易爆，用固態電解質代替液態電解液， 是目前我們公認的提升鋰電池安全性能最為有效的選擇。目前固態電池采用的固態電解質普遍存在性能短板，距離高性能鋰離子電池系統的要求仍有不小的距離。此外固固接觸界面的失效行為以及背后的失效機理也亟待闡明。因此，構建高性能固態電池需要從兩個方面入手，一方面構建高性能的固態電解質，另一方面提界面的升兼容性和穩定性。

下面我簡單匯報一下我們課題組在固態電解質方面的一些工作，我們思路是剛柔并濟的設計理念，其中剛指的是剛性的聚合物骨架以及剛性的無機顆粒，柔指的是柔性的聚合物離子傳輸材料，通過聚合物和聚合物之間，以及聚合物和無機顆粒之間的路易斯酸堿相互作用，可以為鋰離子傳輸創造新的通道，并大幅提升電解質的綜合性能。此外我們也開發了一系列與聚合物電解質相互匹配的鋰鹽，可以提升電解質的離子遷移數，從而改善固態電解質的離子傳輸性能。

我們設計制備的固態鋰電池可以通過五次穿釘測試，不著火不爆炸，同時電壓在短時間下降后還可以快速恢復。目前我們設計的固態電池單體能量密度可達291.6Wh/kg,循環850次容量保持率超過85%，該單體電池已經通過第三方權威檢測。基于上述單體技術，我們與中科院深海所合作成功在馬里亞納海溝進行固態電池系統“青能-1”全深海電源 (耐受100MPa)應用示范，該技術打破國外全海深電源技術封鎖，使我國成為繼日本之后第二個掌握全海深鋰電源技術的國家。該技術也得到了包括中央電視臺的主流媒體的跟蹤報道。