我國新型柔性變色電池及電動汽車鋰離子電池獲重大突破

國際上，各類研發(fā)團隊在電池方面的技術水平一直在提升，關于研究成果的報道更是接連不斷，就在14日，相關媒體分別公布了我國在電池方面獲得的兩項研究成果，具有較大意義。

第一項成果是西安交通大學何剛教授課題組關于新型柔性變色電池的研究，近日，其研究成果以論文形式發(fā)表在國際權威期刊德國《應用化學》上。媒體記者從西安交通大學獲悉，該校前沿科學技術研究院何剛教授課題組成功制備了含硫族元素紫羅精聚合物，并將其作為電極材料應用到有機自由基鋰離子電池中。

紫羅精類化合物是一種具有優(yōu)異氧化還原特性的陽離子型有機分子。在施加電壓或光照條件下，可經歷兩步可逆的單電子氧化還原生成自由基正離子狀態(tài)和中性分子狀態(tài)，并伴隨著明顯的顏色變化。其獨特的氧化還原特性使其在儲能材料領域被廣泛應用，例如無機／有機鋰／鈉／鎂離子電池，水系有機液流電池，有機自由基電池以及鋰－氧電池等。

將含硫族元素的紫羅精化合物應用于有機自由基鋰離子電池，不僅能大大提高自由基電池的性能，還可以將這類分子的變色性質與電池性能相結合，發(fā)展新型的有機變色電池。盡管紫羅精類化合物具有不含稀有金屬、氧化還原性質可調、在分子層面上可柔性設計等優(yōu)勢，但是有機自由基電池作為一類新興的儲能器件，還存在氧化還原態(tài)少、容量低、穩(wěn)定性差等缺陷，極大地限制了其應用，而這一問題需要后續(xù)的研究來解決。無論如何，這一研究工作不僅發(fā)展了一類新型的有機自由基電池，還為變色電池領域的研究提供了新的思路。

第二項研究成果是中國礦業(yè)大學陳昊教授及其團隊在電動汽車鋰離子電池領域所獲得的巨大突破，該團隊所研究的“電動汽車新型動力系統(tǒng)關鍵技術及應用”一舉突破電動汽車動力系統(tǒng)技術瓶頸，獲得省科技進步一等獎。

電動汽車被譽為清潔能源交通的未來，電動汽車一直都致力于縮短與燃油車相比最明顯的差距——續(xù)航能力，而動力電池的能量密度就成了各類研發(fā)團隊攻克的核心。

陳昊教授介紹，為引領驅動電機無稀土化、三元鋰離子電池向高鎳低鈷方向發(fā)展的趨勢，該課題組開展了以無稀土開關磁阻電機驅動系統(tǒng)和三元高鎳鋰離子動力電池為基礎的電動汽車新型動力系統(tǒng)關鍵技術研究，取得了一系列創(chuàng)新成果：

發(fā)明了電動汽車開關磁阻驅動電機輸出轉矩平滑控制方法；

提出了電動汽車開關磁阻電機驅動系統(tǒng)設計指標、參與制定和頒布了開關磁阻驅動電機適用的定子繞組絕緣國家標準；

發(fā)明了電動汽車高能量密度動力鋰離子電池制備新方法，該三元鎳鋰離子電池比能量大于230Wh／kg，容量保持率達到95％以上……

高能量密度動力鋰離子電池

陳昊教授說，“真正電動汽車要推廣應用起來，進入尋常百姓家，銷售成本和運行成本是很關鍵的?！痹撜n題組研制的電池一次充電，至少可以多跑10％的里程，而電機壽命最少能夠延長30％。同時成本大幅下降，同樣批量的電機與稀土電機相比，成本可以降35％以上。

我國相關團隊在這兩項電池技術方面的研究成果十分出色，而電池能夠走多遠，覆蓋范圍有多廣也取決于其在科學技術方面能否繼續(xù)前進。