锂电跨越 材料领先 锂离子电池在人们的日常生活中随处可见。从智能手机、笔记本电脑等消费电子产品,到电动汽车、电动船舶、电动飞机等交通工具,再到能源互联网等绿色能源装置,如今锂离子电池已成为人们生活中不可或缺的“能量源”。 锂离子电池的诞生离不开材料创新,锂离子电池的发展和普及离不开材料创新,要进一步提高锂离子电池的能量密度和安全性需要材料创新,发展固态电池实现新的超越更需要材料创新。
陈立泉,中国工程院院士,中国科学院物理所研究员,中国硅酸盐学会副理事长。曾任亚洲固体离子学会副主席。1987年被授予“国家级有突出贡献中青年专家”称号,曾获国家自然科学一等奖、中科院科技进步特等奖和二等奖,2007年获国际电池材料协会终生成就奖。
陈立泉院士在中国率先开展锂电池及相关材料研究,在国内首先研制成功锂离子电池,解决了锂离子电池规模化生产的科学技术与工程问题,实现了锂离子电池的产业化,被誉为“中国锂电之父”。陈立泉院士曾是物理所高温超导材料研究的负责人和主要研究者,首次发现70K超导迹象,研制出液氮温区超导体并首次公布了材料成分。
目前的研究课题及展望:
固体离子学到纳米离子学的转变:纳米材料中(纳米颗粒, 纳米线, 纳米薄膜)离子和电子输运特性的实验和理论研究。陈立泉院士开展了纳米储锂合金的研究,在纳米储能材料方面取得很大进展,为锂离子电池的新发展提供了丰硕的技术储备。
锂离子电池和燃料电池中的物理化学过程及相关材料的设计、合成、表征、物理和电化学性能及其应用。设计和合成锂离子电池相关材料,为改善锂离子电池的性能、研究和开发电动车用动力电池提供材料保证。陈立泉院士已着手开展燃料电池材料的原创性研究,旨在研究和开发新型燃料电池。
陈立泉院士共发表论文200余篇,申报发明专利10余项,对锂离子电池研究和产业化以及对液氮温区高温超导材料的发现都作出了重要贡献。
李泓 ,现任中国科学院物理研究所研究员,在E01组工作。科技部先进能源领域储能子领域主题专家,工信部智能电网技术与装备重点专项项目责任专家,国家新能源汽车创新中心技术专家。国家杰出青年科学基金获得者。国家重点研发计划新能源汽车试点专项动力电池项目,北京市科委固态电池重点项目,国家自然科学基金委固态电池重点项目负责人。联合创办北京卫蓝新能源科技有限公司、溧阳天目先导电池材料科技有限公司、中科海钠科技有限公司、天目湖先进储能技术研究院有限公司,长三角物理研究中心有限公司。
李泓于1997年在世界上首次提出高容量纳米Si负极材料,申请了第一个发明专利,1999年在国际上发表了第一篇纳米硅负极材料文章。2005年提出元宵结构纳米硅负极综合解决方案,入选“国家十五重大科技成就展”。纳米硅负极材料在1997年开始获得系列核心材料授权专利,历时20年研究,实现技术转移,2017年在江苏溧阳天目先导电池材料有限公司开始产业化。提出和发展了基于原位固态化技术的混合固液电解质电池和全固态电池技术,推动锂离子电池失效分析技术和高通量计算技术发展。
目前主要研究方向为高能量密度锂离子电池关键材料与电池技术、固态锂电池、电池失效分析、固体离子学。合作发表SCI论文380篇,引用超过27000次,H因子84。共申请中国发明专利100余项,已获授权中国发明专利50余项。
目前的研究课题及展望: 目前负责国家重点研发计划项目1项,北京市科委重点项目1项,国家自然科学基金重点项目1项,国内外企业合作项目3项,主要针对各类固态电池和高能量密度锂离子电池开发。期望未来在高能量密度锂离子电池、固态锂电池中的关键材料、构效关系,热力学与动力学,全寿命周期失效机理、安全性、电池设计方面取得突破和创新成果。
政府新材料政策制定部门
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