聚合物锂离子电池发展现状与展望.pdf

专论 聚合物锂离子电池发展现状与展望 技 术 论 聚合物锂离子电池发展现状与展望 坛 T E C H N O L O ■ 钱伯章 G Y F O R U M ■ 能源和环境是人类进入21 世纪 由于国际 必须面对的两个严峻问题，新能源和 油价的高位运 清洁可再生能源的不断开发是人类社 行，越来越多 会可持续发展的重要基础。聚合物锂 的驾车者在决 离子电池是迄今为止锂电池研究的最 定购车时考虑 高水平，它除了具有液态有机电解质 燃料的经济 锂离子电池的特点外，还在几何形 性，这直接导 状、容量、充放电、循环寿命和环保 致了全球范围 性能等方面更具优势。同时，不存在 的混合动力汽 液态电解质电池所存在的漏液污染和 车市场份额攀 燃烧爆炸，从根本上解决安全隐患。 升 。 预计到 2012 年，美国 1 锂离子电池市场 混合动力汽车 的销售量将增 锂离子电池(Lithium Ion Bat- 至 100 万辆。 tery ，简称LIB) 是继镍镉电池、镍 为了满足混合 氢电池之后的第三代小型蓄电池。作 动力汽车的苛 为一种新型的化学电源，它具有工作 刻需求，采用 电压高、比能量大、放电电位曲线平 锂离子电池， 稳、 自放电小、循环寿命长、低温性 可为这种汽车 能好、无记忆、无污染等突出的优 提供更强动 点，能够满足人们对便携式电器所需 力，应对世界 要的电池小型轻量化和有利于环保的 能源短缺的挑 双重要求，广泛用于移动通讯、笔记 战。 本电脑、摄放一体机等小型电子装 锂电池因 置，也是未来电动交通工具使用的理 能量密度高、 想电源。 循环寿命长、 收稿日期：2010- 10- 25 作者简介：钱伯章，男，上海擎督信息科技有限公司金秋石化科技传播工作室，资深专家。 电子信箱：bz_qian@163. com 44 World Plastics 2010 Vol．28 No．12 质量轻、体积小等特性，又具有安 除了手表等纽扣式一次性电池，还有 区别在于电解质的不同, 锂离子电池 全、可靠且能快速充放电等优点，成 可充电的二次锂离子电池。 目前二 使用的是液体电解质, 而聚合物锂离 为近年来新型电源技术研究的热点， 次锂离子电池除广泛用于日常熟知 子电池则以固体聚合物电解质来代 在高能量和高功率领域备受欢迎。 的手机、笔记本电脑以及MP3 等数 替, 这种聚合物可以是 “干态” 的, 与镍氢电池相比，锂电池拥有重 码电子产品外，在电动车、 电动自 也可以是 “胶态” 的, 目前大部分采 量小、储电量大、寿命长的特点。 目 行车等一些大功率电池方面也已经 用聚合物胶体电解质。 前丰田、 日产、本田、铃木、三菱、 开始使用。 其中，液态锂离子电池是指Li+ 马自达、富士重工、大发、通用、克 图1 示出2015 年世界主要地区 嵌入化合物为正、负极的二次电池。 莱斯勒、福特、现代、比亚迪等均采 的锂离子电池供需。全球锂电池市场 正极采用锂化合物 LiCoO ，LiNiO 2 2 用锂电池装备电动汽车或混合动力汽 规模将由2010 年的约5 亿美元，增 或LiMn2O ，负极采用锂—碳层间化 4 车。按照业界的普遍观点，锂电池是