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第二届新型电池正负极材料技术国际论坛参会报告(杨良滔)

       本次会议对过去锂离子电池的发展趋势,做了全面的解析,并且对正负极材料未来的发展的发向,做出了详细的分析。首先是陈立泉院士做了大会报告,他呼吁万众创新,大众创业。随后是来自台湾工业技术研究院的吕学隆,对2015年锂电池正负极材料的市场和商品化趋势作了全面的分析。他指出锂电池在2014的市场份额为70377亿美元,并且在未来两年还会以每年16%的增长速度快速的发展。与此同时,单体电池的价格仍然以每年5-8%的速度的下降,这说明锂电池的利润正在缩水,可获得的利润,越来越少。他强调未来锂电池征集材料的发展要向高电压方向发展,放电平台超过4.2V的材料是未来的发展趋势。此外他还通过对日本和韩国的锂电池的发展的方式做了全面的分析,并且对他们的模式指出了我们值得学习的很多地方,在锂电池方面还要借鉴着他们一些先进的地方,比如在安全问题,电池系统方面,值得我们去借鉴,同时也说明了我国还有很多需要亟需解决的问题。吕学隆教授同时就LCO和高镍材料做了详细的介绍。接下来,加拿大魁北克水电研究所的Zaghi研究员就锂电池正极材料所面临的机遇和挑战做了报告,他指出现在正极材料存在都存在着各自的问题,对他们的问题都有各自的解决方式,但是仍然面临更多的挑战,同时这些也是机遇。台湾大同大学吴溪煌教授的报告是我对种子衍射有了很好的了解,同时,对中子衍射在锂电池材料中的应用有了进一步的了解,我人为要想做好材料,就需要通过高端的表征手段,只有这样才能更深层次的了解材料的内部结构,从而对材料性能和机理的解释达到一定的深度。在下午的大会会报告中,给我影响最深的是来自美国的孟颖,她既有做材料的背景又有第一性原理计算的背景,目前在国内做理论计算的还是相对比较少,他们所做的工作还是有很多值得国内借鉴的,我认为国内对于材料理论方面的研究还是太少。同时国外的重要的表征手段我们也需要研究,希望可以应用上。在第二天的分会场报告中,我选择了正极材料的报告会场,上午的报告主要集中在三元高镍的部分,通过很多企业的技术人的报告,是我了解到先在锂电池的工业化程度,对于现在的产业的正负极材料,还与很多亟需解决的问题,比如说,材料的安全性,和稳定性问题。第二天下午的报告前半部分主要集中在磷酸盐和锂硫和钠离子电池,在磷酸盐的报告中我认为还是没有很大的突出的进展,对于磷酸锰铁锂的主要离子电导率和电子电导率低的问题还有很多工作需要继续的做,这依然是严重阻碍它进一步向前发展的重要原因。此外更多的人关注到锰的溶解的问题,锰的溶解严重的影响到电池的安全和循环性能,抑制锰的溶解是越来越多的人关注的焦点。磷酸盐在锂电池正极材料的发展史上扮演着重要的位置,但是在这次锂电池正负极材料的大会上,却没有得到重视。在第三天的会议中锂电池的大牛对大家心目中存在的各种问题,并切就现在锂电池中存在的问题做了大量而深刻的讨论。比如说如何解决锂电池的安全的问题。各位专家都认为,第一提高材料的稳定性,第二是提高pack的系统的稳定性。然后听取了学生poster的报告,影响比较深的是苏州纳米所吴晓东研究员所研究的正极材料SEI膜。他提出在正极材料的表面生长一层SEI膜这种稳定的膜有利于提高材料的循环稳定性。通过参加这次的正负极材料的会议,我认为锂电池方面还有很多的知识需要学习,同时对于锂电池这个复杂的系统,所面临的问题也需要整个行业的共同努力。

       同过参加这次会议后,结合我的课题,我也思考了怎样将我的课题做好,做的更出色。我主要集中在磷酸锰铁锂方面的研究,对于锰的溶解,主要是有Mn3+的John-Teller效应,引起的歧化反应以及由电解液跟水饭应产生的HF,对材料的腐蚀引起的析出。那么怎样能抑制锰的溶解呢?福州物构所对富锂材料进行氟化物的处理,引起了我的兴趣,他们指出表面氟化物的处理能是材料的表面疏水。那么在磷酸锰铁锂的表面包覆LiF,这样就能减少电解液的分解,抑制锰的溶解。