2015.4.22-4.24我有幸参加了为期三天的杭州新型电池正负极材料论坛，个人受益良多，在此感谢刘老师给予这次宝贵的学习机会。
大致总结了一下此次论坛报告的内容，个人认为主要包括以下几个方面：
1、现有优势正负极材料市场商品化趋势分析以及下一代锂电池材料发展趋势探讨；
2、高性能正极材料基础研究及应用评价，包括高镍、高电压、富锂三元材料，以及磷酸锰锂及镍锰酸锂等新一代正极材料；
3、以硅基负极为代表的新型负极材料的研究开发、生产及应用进展；
4、目前先进的动力电池生产企业对于正负极材料应用及电池研发的新进展；
5、锂硫、锂空、钠离子电池等新型电池新研究进展；
论坛开始阶段台湾工研院吕学隆先生做了一篇关于2015年锂电池正负极材料的市场与商品化技术趋势的报告，内容全面丰富，他指出，全球锂电池市场正以一个积极的态势增长，同时市场对电池性能的要求及成本控制也更加苛刻，尤其作为动力电池，必须具备更高的能量密度、更高的安全性及更低的成本，同时对于HEV，电池还必须具备强大的瞬间功率输出，较宽的（-30℃-60℃）工作温度范围。报告同时分析了截止到2014年各大电池制造巨头在针对不同应用领域的电池产品（尤其是EV/HEV/PHEV）正负极材料体系选择的情况，对其优势产品及体系进行了深入的研究分析，并且对下一代富锂及硅基负极材料进行了研究性分析，这对我们从事锂电行业的技术人员对于锂电池发展趋势的把握是一个很好的帮助和指导。
锂离子电池正极材料优缺点对比：
三元材料，由于其较高的克容量发挥，能够为电池提供较高的能量密度，并且综合性能不错，没有明显的短板，逐渐成为动力电池正极材料市场的主力军，为了追求更高的能量密度，越来越多的电池厂商产品路线逐渐从LFP向NMC转变，同时高镍、高电压下NMC材料也得到广泛的研究和关注，所以此次论坛很多报告从不同角度介绍了关于此类材料的研究工作进展。根据报告中学习，对于高镍的三元材料存在的问题，目前需要在氧气气氛下合成，难度较大，且容易产生锂镍混排，影响材料性能，同时由于Ni3+的不稳定性，材料特别容易吸水，电池制作全工序环境湿度要控制在10%以下，目前对高镍三元材料的研究基本围绕在对材料前驱体烧结工艺优化、表面进行包覆、表面改性及清洗处理或者添加功能添加剂等手段解决材料对湿度的敏感性，并改善其加工性能和贮存性能。对于高电压材料，我们同样也在材料表面进行掺杂包覆等技术处理，最终要解决其在高压下的不稳定问题并且最大限度提升其循环寿命。要达到2020年模块能量密度≥300Wh/kg，续航里程≥300KM，成本低于1.5元/Wh的目标，必须要发展新的材料和体系，富锂锰基材料以超高的克容量（＞260mAh/g）优势成为众多研究机构和电池厂商研究的对象，美国宾西法尼亚州立大学王朝阳教授介绍了可应用于PHEV的富锂材料研究进展，富锂材料相对于NMC532、NCA拥有更高的容量，更低的成本，但它的首次效率、压实密度、循环倍率性能以及高压下的稳定性都是亟需解决的问题。
磷酸锰锂材料具有较高的容量（0.1C＞150mAh/g）、较高的电压平台（4.1V）、优异的安全性能，成为本次论坛的另一大热点，苏州大学郑洪河教授报告中提出碳包覆LMP异质纳米复合材料很有参考意义，通过包覆手段可以明显提升LMP材料的克容量、循环倍率等性能，而LMP最大的缺点就是它的导电性，研究表明掺一定比例的Fe可以显著提升其导电性能，所以LMFP材料也成为研究趋势，按照一定比例与三元材料混合更能进一步提升电池的能量密度和倍率性能。从电池的角度看，个人认为LMFP+NCM会是现阶段正极最佳的选择方案，毕竟单纯的使用LMP或者LMFP能量密度只能略微的提升，但电池的倍率、低温充放电、高温存储性能都会大打折扣，而且目前还存在严重的胀气问题，而单纯的NMC材料又存在严重的安全问题，如果寻找到合适的比例与NMC混用或者在NMC表面包覆纳米LMP，或许可以在保障安全性的前提下最大限度的提升电池的能量密度！
个人认为镍锰酸锂是另一非常有前景的下一代正极材料，它有着4.7V的高电压平台可以输出较高的能量密度，高温下的循环稳定性也比锰酸锂好上不少，但是目前还存在高电位下电解液耐受性以及规模化制备（混合均匀性）问题，如能顺利解决，镍锰酸锂势必能得到大规模应用。
对于下一代负极材料，各位专家在报告中基本给出了一致的答案：以硅碳为首选的硅基负极材料！很多研究机构及企业都在针对这一高容量负极材料开展研究工作，贝特瑞黄友元博士向我们介绍了BTR在硅基负极材料方面的研究进展，在论坛末也聆听了几位材料企业和电池生产企业的专家对于影响硅基负极材料应用的主要问题的讨论：硅材料的膨胀问题，首次效率低，循环性能差，及制造工艺水平及过程控制问题都需要得到进一步改善，硅基负极材料的发展需要研究机构、材料企业、电池企业等几方通力合作；
针对电池的设计，听取了ATL公司对于电池设计开发的介绍后，受益匪浅。电池的设计包含了从纳米级微米级的材料研究到电极体系的设计搭配到单体电芯的开发到模组的设计定性到终端的应用甚至到产品的寿终正寝都是电池开发人员需要考虑的问题，从产品应用角度需要考虑其安全性能、电性能、成本、能量密度、功率密度、使用寿命；从生产制造角度要考虑各原材料的选择、电化学性能、电池制造工艺、设备制造能力、工艺水平、品质控制、供应链支持，模组的结构设计、热管理系统及模拟应用与验证。万向A123公司也介绍了其最新的产品研发进展，让我对规模较大的锂电池制造企业有了进一步的了解；高新宝博士提出了一个问题：虽然电池在研发成功之初部分样品或者抽检产品通过QCT743等系列测试标准，但怎么保证所有应用与终端的产品都没有问题？也就是电池产品一致性如何保证，这点国外企业就做的特别好，很值得大家思考。比克公司也在报告中向我们介绍了他们在高电压正极、NCA、NCM811以及硅碳负极材料方面的研究，其中4,45V的高压LCO体系以及3.4Ah-18650NCA/NCM811-SiC体系表现出了非常不错的性能，很值得学习；另外目前电池企业包括GM公司电池研究室对于低温电池-30℃冷启动这一苛刻的要求的研究似乎遇到问题，对于低温型电池的开发还需要我们从正负极材料、隔膜、电解液及结构设计等方面认真研究。
另外对于报告中也介绍了新型的锂空电池、锂硫电池、钠离子电池研究进展，个人也在努力的学习阶段。
总之，此次论坛展示报告了最新的锂电池正负极研究进展，我们不仅学习到了很多实用的研究手段，也对新一代正负极材料有了更深层次的理解，这对于我们进行下一代电池材料开发及体系的研究具有深刻的指导意义！