第三屆全國鋰電池失效分析與測試技術研討會在溧陽召開_資訊中心...

儀器信息網訊 2020年12月2日，第三屆全國鋰電池失效分析與測試技術研討會在天目湖豪生大酒店召開，本屆研討會聚焦電池與下一代電池關鍵材料與器件的失效分析，圍繞電池失效分析與測試技術進行相關科學與技術的交流與研討，吸引相關領域學者、產業鏈上下遊企業研發人員超400人參會，儀器信息網作為特別支持媒體參會報導。

大會現場

會議由天目湖先進儲能技術研究院、溧陽市人民政府、江蘇中關村科技產業園聯合組辦，溧陽深水科技諮詢有限公司承辦，會議為期兩天，會議首日依次展開鋰電正極材料、負極材料、鋰硫電池、鈉離子電池等四個專題的15個大會報告及對應專題討論。

會議次日為分析技術、電池熱失效、電解液失效、電池模擬仿真等後四個專題的18個大會報告及對應專題討論【次日報導連結】。

中國科學院物理研究所李泓研究員致開幕詞

專題1：正極材料

報告人：中國科學院青島生物能源與過程所 崔光磊 研究員

報告題目：高鎳三元正極電池失效機理的新發現

由於電池失控過程中內部反應複雜，目前對熱失控的引發原因仍沒有一個清晰的認識。崔光磊介紹了其課題組利用絕熱和等溫量熱儀，對三元電池在不同環境中及不同條件下的熱行為特徵進行系統表徵，提出電池管理系統的設計應綜合及智能化的考慮電池在不同階段的放熱特點。此外，基於自主設計的同位素標記-氣體質譜在線檢測裝置及電池熱失控過程中內部材料原位氣體穿梭效應檢測裝置，首次揭示了三元/石墨電池體系中負極產氧及其穿梭至正極而釋放大量熱量為電池熱失控的主要觸因。

報告人：北京工業大學 尉海軍 教授

報告題目：富鋰正極研究進展與失效分析

學術界與產業界都在全力開發更高能量密度和更安全的鋰離子電池，正極材料是制約鋰離子電池能量密度進一步提升的瓶頸。尉海軍在報告中重點介紹了富鋰正極材料尤其是LLOs的最新研究進展並對其失效過程展開討論，通過系統的研究來進一步提升其循環穩定性，尤其是降低其循環過程中的電壓降，進一步推動材料走向應用。

報告人：廈門廈鎢新能源材料股份有限公司 魏麗英 主任

報告題目：鋰離子電池關鍵材料失效分析

失效分析技術能夠幫助企業提高產品的可靠性、降低風險成本、保證用戶權益，是未來產品研發與推廣的必經之路。而鋰電失效分析是一個非常負責的過程，魏麗英表示，針對失效分析，公司正在嘗試將失效分析流程標準化，從多角度分析，利用電子顯微鏡觀察顆粒內部裂紋，應用相關原位技術表徵材料結構變化，利用電化學工作站分析界面問題等多種設備多種方法作為切入點，以期綜合多種方法和失效分析數據，將材料結構與電性能數據間建立更強聯繫性。

專題討論環節

現場答疑集錦

專題2：負極材料

報告人：中國科學技術大學 季恆星 教授

報告題目：快充儲能電池的電極界面調控

近十年來，電池的充電速率逐漸成為限制其應用的突出因素，電池快充能量由電極反應速率決定，是電極反應過程中電子傳到、離子傳導和電化學轉化率的集中體現。季恆星報告面向快充電池對高倍率電極材料的需求，探討了在不損失能量密度、循環壽命等性能指標的同時，如何提高電極反應速率，並從「界面消除」、「界面重構」、「界面催化」三個方面介紹了其課題組近期的研究進展。

報告人：深圳市比克電池有限公司 夏進陽 工程師

報告題目：矽基負極在鋰離子電池中的應用及失效研究

隨著高鎳三元正極及矽基負極等具有高比容量的正負極材料在電池中的應用越來越普遍，鋰電發生失效的風險越來越高，對其進行失效分析相關研究更顯重要。夏進陽在報告中主要介紹了比克動力目前矽基負極體系電芯的失效研究進展，涵蓋了矽碳和矽氧兩種不同的矽負極體系，通過一些案例分析，進行了相應的失效原因的探究。

報告人：湖州金燦新能源科技有限公司 蔡新輝 總監

報告題目：快充負極材料的應用進展與失效問題簡析

蔡新輝在報告中介紹了不同應用領域電池對快充負極材料的性能需求，簡單探究了負極材料充電時的電化學反應機理與快充失效問題，提出響應的快充產品開發方案：通過源材料結構優選、包覆及造粒技術、工藝、、材料應用等方面的優化，提升負極材料的快充性能並改善其快充析鋰問題。

報告人：江蘇天奈科技股份有限公司 毛鷗 總監

報告題目：碳納米管鋰電池負極的導電添加劑

毛鷗在報告中介紹了用碳納米管等新型導電劑改進矽基負極材料的循環性能及其失效研究。對不同形貌和純度的碳納米管和石墨烯及不同種類的矽基材料進行了實驗，製備了不同微觀尺度的導電網絡，減少導電劑用量，提高了電極結構穩定性，改善了矽基負極材料的循環性能。研究了高容量矽材料與常用的石墨複合負極，發現用碳納米管及石墨烯新型導電劑，尤其少量的單壁碳納米管，可以有效提高矽材料用量，增加電池首次循環效率與容量。

專題討論環節

現場答疑集錦

專題3：鋰硫電池

報告人：北京理工大學 陳浩森 教授

報告題目：鋰電池先進結構技術

針對國內「重材料、輕結構」的現狀，陳浩森講解了鋰電結構設計的重要意義。他表示，目前，多數企業採用簡單模仿來設計電池，不能完全滿足電池使役應用需求，更談不上自主創新電池結構。反觀國外，特斯拉設計製造新型4680、2170單體結構，與傳統1865相比，材料完全相同，2170系統能量密度提升20%，系統成本下降約9%，重量下降約10%。因此，急需解決電池先進結構瓶頸技術難題。

報告人：北京理工大學 黃佳琦 教授

報告題目： 金屬鋰固液界面形成機制及調控策略

針對金屬鋰電極的實用化受到鋰枝晶生長和較低循環效率限制的問題，黃佳琦課題組從固液界面形成機理角度理解金屬鋰界面形成過程，並調控金屬鋰固液界面形成過程中成分和組成的空間分布，有效提升了金屬鋰界面的循環穩定性。且通過深入分析金屬鋰界面離子傳輸特性，通過構建鋰離子單離子傳輸通道，固定陰離子的方式有效提升了金屬鋰循環沉積的穩定性。

報告人：清華大學 張強 教授

報告題目：實用條件下鋰硫電池典型失效分析

張強在報告中介紹了鋰硫電池體系中適用條件下鋰硫電池典型失效分析，並提出「鋰鍵」這一化學概念。「鋰鍵」的形成有效增強了鋰硫電池正極界面相互作用，抑制了多硫化物的「穿梭效應」。調控活性硫物種的電化學行為是提升鋰硫電池性能的關鍵手段。

報告人：軍事科學院防化研究院 王維坤 副研究員

報告題目：鋰硫電池的實用化挑戰

近年來，研究人員在正極材料的設計製備、負極的鈍化保護和電解液的組分改進等方面進行了很多有益探索，但是鋰硫電池的實用化進展依然緩慢，還面臨諸多挑戰：正極面容量難以提高、電解液用量過大、電池壽命短、倍率性能差以及鋰負極穩定性問題等，針對這些問題，王維坤 結合近期的研究進展提出思考及系列解決方案。

報告人：電子科技大學 王麗平 副教授

報告題目：高能量密度無鋰正極FeS2材料研究

隨著金屬鋰負極和電解質技術成熟，不含鋰源的材料可用負極。FeS2具有成本低、導電性好、比容量高、能量密度高等優點，成為有競爭力的無鋰正極材料。然而其在循環過程中，具有電壓滯後、容量衰減快等缺點。王麗平在報告中，針對FeS2性能衰減機制，對其充放電過程機理進行了分析。

專題討論環節

現場答疑集錦

專題4：鈉離子電池

報告人：中國科學院物理研究所 周權 博士

報告題目：高功率鈉離子電池失效分析

周權在報告中圍繞高功率鈉離子電池的失效分析展開，主要針對電池的循環衰減和熱穩定性兩大主要失效現象，進行測試表徵及機理研究分析，找到其失效原因，並給出針對性解決方案，同時進一步挖掘鈉離子電池的潛在特性和可能的性能優勢。

報告人：武漢大學 曹餘良 教授

報告題目：儲能鈉離子電池材料及體系的問題與發展

從資源與環境方面考慮，具有與鋰電相似電化學性能的鈉離子電池體系作為儲能電池更具應用優勢。近些年，鈉離子電池體系方面的研究取得了突飛猛進的發展，一些電極材料已經達到產業化可能。曹餘良在報告中簡要分析了嵌鈉正負極材料的一些問題，討論了適合嵌鈉反應的一些思路，同時對安全性儲鈉電池電解液和體系成本也進行了一些探討，並討論了鈉離子電池及其關鍵材料的發展方向。

報告人：上海交通大學 王紅 講師

報告題目：鈉離子電池層狀氧化物正極材料失效機理研究

王紅在報告中系統講解了層狀氧化物正極材料在環境存儲過程中的失效機理，並發展了一種簡單的原位再生方法，使得時獲的正極材料重新得到應用。此外，選用ZrO2作為包覆材料，採用固相球磨法在層狀氧化物正極材料表面包覆修飾，採用XRD、SEM、TEM、ICP、等方法研究了其正極材料電化學性能、高溫性能、空氣穩定性等的不同。表明通過ZrO2包覆的正極材料高溫循環穩定性明顯提高，過渡金屬離子的溶出速度得到抑制。

專題討論環節

現場答疑集錦 

同期展商一角

參會代表合影