基于高倍率动力锂电池产品与储能电源关键技术研发应用及产业化

南都电源：杭州南都动力科技有限公司（筹）新型动力及储能电池生产线建设项目可行性研究报告本项目产品为动力及储能电池,从产品类别上划分属于新型高能阀控蓄电池（简称VRLA 电池)和锂离子电池,这两类产品是国家科技部认定的隶属高效节能与新能源领域的高新技术产品(参见《中国高新技术产品目录》），是国家发改委《产业结构调整目录》中的鼓励类产品，是国家大力扶持的具有较高环保效益的新产品，也是《国家重点支持的高新技术领域》及“十一五”化学与物理电源行业重点支持发展的产品。

科技部、财政部、国家税务总局于2008 年联合发布了《关于印发〈高新技术企业认定管理办法〉的通知》(国科发火[2008］172 号），规定“新型高容量、高功率电池与相关产品”属于国家重点支持的高新技术领域中的“新能源及节能技术"范围，业内企业经认定后可依法享受所得税税率为15％的优惠。

2010 年9 月，国务院通过《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》。

决定从我国国情和科技、产业基础出发，现阶段选择节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七个产业，在重点领域集中力量，加快推进。

同时,在这些产业强化科技创新，提升产业核心竞争力。

积极培育市场，营造良好市场环境。

新能源、电动汽车等七大战略性新兴产业将成为我国在本轮国际金融危机背景下继四万亿投资和十大产业振兴规划之后的新一轮刺激经济的方案。

其中，新能源产业中，有4 个重点，分别为发展核能、太阳能、风能、生物质能;在新能源汽车产业中，有 2 个重点,分别为发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车。

值得一提的是，在电动汽车的8 研制方面，经过近10 年的自主研发和示范运行，我国动力电池关键技术、关键材料和产品研发与国外先进水平比较总体相当，车用电机与国际先进水平差距不大，是为数不多的具备一定技术能力的产业领域。

我国新能源汽车发展步伐正在加快。

目前，多部委均牵头制订涉及扶持新能源汽车发展的相关政策.由科技部牵头的《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》已制订完毕,最迟明年正式对外公布.根据《规划》,小型化和汽车电气化是中国汽车未来发展的两大方向，2015 年中国电动汽车保有量计划达到100 万辆，动力电池产能约达100 亿瓦时。

基于金属锂负极的全固态锂电池化学储能技术1. 引言1.1 概述在当今快节奏的生活环境中，储能技术的发展对于满足人们对电力需求和实现可持续发展具有关键作用。

锂电池作为一种高效、稳定、可重复使用的化学储能技术，已经被广泛应用于移动设备、电动汽车等领域。

然而，传统的液态锂电池由于液体电解质带来的安全性和稳定性问题仍然存在限制。

因此，研究全固态锂电池技术成为了当前热门的研究领域。

1.2 研究背景全固态锂电池是一种基于固体电解质材料替代传统液态电解质实现高安全性和高能量密度的新型储能技术。

金属锂作为一种理想的负极材料，在全固态锂电池中展示出了独特的优势。

金属锂具有高比容量、低工作电压和良好的导电性能，可以有效提高全固态锂电池的性能表现。

1.3 目的和意义本文旨在对基于金属锂负极的全固态锂电池化学储能技术进行深入研究和探讨。

首先，我们将介绍金属锂负极的基本性质，包括其在全固态锂电池中的应用优势以及面临的挑战。

接着，我们将对全固态锂电池技术进行概述，包括其结构与原理、固体电解质材料综述以及富锰正极材料研究进展。

然后，我们将详细介绍基于金属锂负极的全固态锂电池的研究现状与进展，包括实验室级别研究成果介绍、工业化前景与问题分析以及未来发展方向展望。

最后，我们将总结现有技术，并提出个人对全固态锂电池技术发展的见解和期待。

2. 金属锂负极的特性2.1 金属锂的基本性质金属锂是一种轻量化学元素，具有较低的密度和高的电化学活性。

它具有优异的电导率和良好的离子传输速率，使其成为理想的负极材料候选者。

金属锂在常温下呈现银灰色金属，同时也是所有电池化学反应中储能密度最高的材料之一。

2.2 金属锂在全固态锂电池中的应用优势相较于传统液态锂离子电池，采用金属锂作为负极材料的全固态锂电池具有以下几个优势：首先，金属锂作为负极材料，在充放电过程中不会产生固态尺寸变化或溶解等问题，并且具有稳定的循环寿命。

其次，金属锂具有较低的工作电位窗口，并且在充放电过程中能够提供较高的功率密度，从而增强了全固态锂电池在快速充放电方面的性能表现。

储能技术应用和发展前景深圳市中美通用电池有限公司网址:WWW+中美通用电池首字母+COM General Electronics Battery Co., Ltd. 网址:WWW+中美通用电池首字母+COM 储能是智能电网、可再生能源接入、分布式发电、微电网以及电动汽车发展必不可少的支撑技术，可以有效地实现需求侧管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷，可以提高电力设备运行效率、降低供电成本，还可以作为促进可再生能源应用，提高电网运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。

智能电网的构建促进储能技术升级、推动储能需求尤其是大规模储能需求的快速增长，从而带来相应的投资机会。

随着储能技术的大量应用必将在传统的电力系统设计、规划、调度、控制方面带来变革。

储能技术关系到国计民生，具有越来越重要的经济价值和社会价值，目前储能在中国的发展刚刚起步。

国家应该尽快研究储能技术的相关产业标准，加强储能技术基础研究的投入，切实鼓励技术创新，掌握自主知识产权;从规模储能技术发展起始阶段就重视环境因素，防治环境污染;充分发挥储能在节能减排方面的作用，把对新能源的鼓励政策延伸到储能环节。

近年来，我国电网峰谷差逐年增大，多数电网的高峰负荷增长幅度在10%左右，甚至更高。

而低谷负荷的增长幅度则维持在5%甚至更低。

峰谷差的增加幅度大于负荷的增长幅度，在电网中引入储能系统成为了实现电网调峰的迫切需求。

储能技术拥有广泛的应用前景，但实现规模化储能当前仍是一个世界性难题。

目前，我国约有40个储能示范项目，而规模在1000千瓦级的项目为数不多。

这些储能项目多起到示范、探索性作用，并不具备产业化意义。

储能产业的发展机遇深圳中美通用是专业的锂电池生产厂家.经营定制电池,电子烟电池,动力电池组,高倍率电池等各类锂电池,材料优质,严格测试,保证质量,价格优惠. 网址:WWW+中美通用电池首字母+COM深圳市中美通用电池有限公司网址:WWW+中美通用电池首字母+COM General Electronics Battery Co., Ltd. 网址:WWW+中美通用电池首字母+COM 由于我国的能源中心和电力负荷中心距离跨度大，电力系统一直遵循着大电网、大电机的发展方向，按照集中输配电模式运行，随着可再生能源发电的飞速发展和社会对电能质量要求的不断提高，储能技术应用前景广阔。

唐山市人民政府关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见文章属性•【制定机关】唐山市人民政府•【公布日期】2022.07.18•【字号】唐政字〔2022〕67号•【施行日期】2022.07.18•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】发展规划正文唐山市人民政府关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见唐政字〔2022〕67号各县（市、区）人民政府、开发区（管理区）管委会，市政府有关部门，市直有关单位：为深入贯彻习近平总书记关于制造强国重要论述，积极衔接落实国家、省关于培育发展战略性新兴产业中长期规划以及我市战略性新兴产业发展“十四五”规划工作部署，着力发展壮大战略性新兴产业集群，积极培育发展未来产业，现结合我市实际，提出以下意见。

一、指导思想以习近平新时代中国特色社会主义经济思想为指导，深入贯彻党的十九大和十九届历次全会精神，全面落实习近平总书记视察唐山重要指示，牢固树立新发展理念，按照高质量发展要求，以供给侧结构性改革为主线，聚焦建设现代化经济体系，紧紧把握京津冀协同发展、“一带一路”建设和国家产业转型升级示范区等重大机遇，坚持供给创新、需求引领、产业集聚、人才兴业、开放融合，着力优化创新创业生态系统，大力发展先进制造、智能制造、绿色制造，促进先进制造业与信息服务业深度融合，培育若干具有国家级竞争力的战略性新兴产业集群，抢占未来产业发展先机，提升现代产业体系竞争力，打造引领高质量发展的强大动力源，为唐山“三个努力建成”、“三个走在前列”提供有力支撑。

二、基本原则——政府引导，市场培育。

市场需求是加快新兴产业发展的关键因素。

突出企业主体地位，进一步提高自主创新能力，全面提升产品和服务的附加值和竞争力。

强化政策引导和优化服务，降低企业成本，激发企业活力，加快新兴企业成长壮大。

——重点突破，集中发力。

重点突破，拉动全面增长是加快新兴产业发展的有效途径。

选择最具发展条件、最具优势潜能、最具引领作用的领域，集中技术、人才、资金等各类要素支持率先突破，加强新产品、新服务的应用示范，快速形成规模效应。

国轩高科：致力锂电池关键技术研发作者：来源：《新能源汽车报》2017年第35期合肥国轩高科动力能源有限公司（简称国轩高科）专注于做动力锂离子电池研究，已经有超过四年的发展历程，2010年在全球首推电动大巴车，在2011年，首批江淮使用585批量的电池已经出口。

在产品的研发方面，据国轩高科动力电池研究院院长张宏立介绍，国轩高科在日本有一个专注电池材料的研究中心，在硅谷也设立一个专门的研发中心，研发力量集中在合肥市工程研究主院，研发人员超一千名，其中博士硕士超70%。

在产品生产方面，国轩高科产能布局面向全国，目前产品主要应用在商用车和乘用车方面。

目前，由国轩高科牵头承担的项目“高比能量动力锂离子电池的研发与集成应用”取得了阶段性进展，开发完成能量密度达281Wh/kg和302Wh/kg的电池单体样品。

国轩高科在三元电池方面主要是动力锂电池的发展，并且对高镍发展进行了大量的研发和投入。

张宏立表示，高镍三元电池最关键的是解决安全问题，但由于镍含量越高安全就越难，镍越高越容易膨胀。

因此，这些问题都需要不断地进行克服，并且电池的温度、寿命、安全、能量密度、一致性这些都是需要不断的研究和探究。

张宏立表示，目前做电池批量制造一致性的控制、成本的控制对于电池的制造都是关键性的因素。

国轩高科在电池材料、电池隔膜、电池极片、电池的制造环境等方面在性能方面都有指标的实现。

在电池材料方面，正极材料实现三层核的构造，并且引进高性能的纳米导电网；在隔膜的选择上，选择功能性的隔膜，具有高强度的粘结，能够改善浆料稳定性和分散性；电池极片具有孔隙度、集流体、卷芯张力的设计，电芯空间的设计，实现电池过充的安全；在电池的制造环境方面，国轩高科具有独特的合浆工艺和联合烘烤工艺，在生产过程中，对高镍的生产提出了非常高的要求，对粉尘异物进行控制。

张宏立介绍，国轩高科具有国际领先的设备，在生产管理、岗位管理、温湿度管理不仅高效，同时具备全自动的能力。

锂离子电池的现状与发展趋势新能源技术被公认为21 世纪的高新技术,电池行业作为新能源领域的重要组成部分，已成为全球经济发展的一个新热点。

目前锂离子电池已经作为一种重要的能量源被人们大范围的使用，无论是在电子通讯领域，还是在交通运输领域等，它都担当着极为重要的角色，有着广泛的应用前景。

锂离子电池是一种二次电池，是在锂电池的基础上发展起来的一种新型电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。

自20世纪70年代以来，以金属锂为负极的各种高比能量锂原电池分别问世，并得以广泛应用。

锂离子电池工作电压高、比能量高、容量大、自放电小、循环性好、使用寿命长、重量轻、体积小，是现代高性能电池的代表，是移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的理想电源，并有望成为未来电动汽车、无绳电动工具等的主要动力来源之一。

我国锂离子电池产业发展历史不长，但发展很快，2012年我国锂离子电池的总产量达41.8亿只。

在国际锂离子电池市场上，中国、日本和韩国形成了三足鼎立的态势，但总体而言，我国锂离子电池产业在技术先进程度和市场竞争力方面和日本、韩国还有较大差距。

我国锂离子电池产业的技术发展是从模仿国外成熟技术开始的，在此过程中，工艺创新是我国锂离子电池产业早期发展的主要成绩，最近几年，随着技术创新投入不断加大，我国锂离子电池产业在技术创新方面发展很快，并形成了基本的产业核心竞争力，在某些领域积累了一定的技术优势。

锂离子电池材料的研究现状及发展趋势锂离子电池的主要构造有正极、负极、能传导锂离子的电解质以及把正负极隔开的隔离膜。

锂离子电池的电化学性能主要取决于所用电极材料和电介质材料的结构与性能，尤其是电极材料的选择和质量直接决定着锂离子电池的特性和价格。

目前锂离子电池正极材料的研究主要集中于钴酸锂、镍酸锂等，同时，一些新型正极材料（如Li-Mn-O系材料、导电高聚物）的兴起也为锂离子电池正极材料的发展注入了新的活力，寻找开发具有高电压、高比容量和良好循环性能的锂离子二次电池正极材料新体系是该领域的重要研究内容。

新型电力系统长时储能技术综述目录一、内容描述 (2)1. 研究背景及意义 (2)2. 新型电力系统概述 (4)3. 长时储能技术在新型电力系统中的重要性 (5)二、新型电力系统长时储能技术分类 (6)1. 物理储能技术 (7)1.1 压缩空气储能 (9)1.2 飞轮储能 (9)1.3 超级电容储能 (11)2. 化学储能技术 (13)2.1 锂离子电池储能 (14)2.2 钠离子电池储能 (15)2.3 燃料电池储能 (16)3. 其他储能技术介绍 (18)三、长时储能技术的性能特点与应用场景分析 (19)1. 性能特点对比 (20)2. 应用场景分析 (22)四、长时储能技术在新型电力系统中的发展现状及趋势 (23)1. 发展现状分析 (24)2. 技术发展趋势预测 (25)五、长时储能技术的挑战与解决方案探讨 (26)1. 技术挑战分析 (28)2. 成本问题解决方案探讨 (29)3. 安全问题解决方案探讨 (30)六、案例分析与应用实践研究 (32)一、内容描述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模接入，新型电力系统长时储能技术已成为能源领域的研究和发展焦点。

本综述旨在全面介绍新型电力系统长时储能技术的现状、挑战与机遇，以推动能源行业的可持续发展。

新型电力系统长时储能技术，是指能够持续长时间储存能量的储能技术。

这种技术能够在电力系统运行过程中，提供短时的电力波动平滑和长时间的能量存储，从而有效地解决可再生能源的不稳定性问题，提高电力系统的供电可靠性和稳定性。

本综述将详细阐述新型电力系统长时储能技术的种类、特点、应用场景以及未来发展趋势。

我们将介绍各种主要的储能技术，如电化学储能、物理储能、热能储能等，并分析它们的优缺点和适用范围。

我们将探讨长时储能技术在电力系统中的作用和价值，包括如何应对可再生能源的间歇性、波动性和不确定性等问题。

我们将展望新型电力系统长时储能技术的发展趋势和可能的技术创新方向，以期为能源行业的科研和产业发展提供参考和借鉴。

全固态锂电池技术的研究进展与展望周俊飞（衢州学院化学与材料工程学院浙江衢州324000）摘要：现有电化学储能锂离子电池系统采用液体电解质，易泄露、易腐蚀、服役寿命短，具有安全隐患。

薄膜型全固态锂电池、大容量聚合物全固态锂电池和大容量无机全固态锂电池是一类以非可燃性固体电解质取代传统锂离子电池中液态电解质，锂离子通过在正负极间嵌入-脱出并与电子发生电荷交换后实现电能与化学能转换的新型高安全性锂二次电池。

作者综述了各种全固态锂电池的研究和开发现状，包括固态锂电池的构造、工作原理和性能特征，锂离子固体电解质材料与电极/电解质界面调控，固态整电池技术等方面，提出并详细分析了该技术面临的主要科学与技术问题，最后指出了全固态锂电池技术未来的发展趋势。

关键词：储能；全固态锂离子电池；固体电解质；界面调控1 全固态锂电池概述全固态锂二次电池，简称为全固态锂电池，即电池各单元，包括正负极、电解质全部采用固态材料的锂二次电池，是从20 世纪50 年代开始发展起来的[10-12]。

全固态锂电池在构造上比传统锂离子电池要简单，固体电解质除了传导锂离子，也充当了隔膜的角色，如图 2 所示，所以，在全固态锂电池中，电解液、电解质盐、隔膜与黏接剂聚偏氟乙烯等都不需要使用，大大简化了电池的构建步骤。

全固态锂电池的工作原理与液态电解质锂离子电池的原理是相通的，充电时正极中的锂离子从活性物质的晶格中脱嵌，通过固体电解质向负极迁移，电子通过外电路向负极迁移，两者在负极处复合成锂原子、合金化或嵌入到负极材料中。

放电过程与充电过程恰好相反，此时电子通过外电路驱动电子器件。

目前，对于全固态锂二次电池的研究，按电解区分主要包括两大类[13]：一类是以有机聚合物电解质组成的锂离子电池，也称为聚合物全固态锂电池；另一类是以无机固体电解质组成的锂离子电池，又称为无机全固态锂电池，其比较见表1。

通过表1 的比较可以清楚地看到，聚合物全固态锂电池的优点是安全性高、能够制备成各种形状、通过卷对卷的方式制备相对容易，但是，该类电池作为大容量化学电源进入储能领域仍有一段距离，主要存在的问题包括电解质和电极的界面不稳定、高分子固体电解质容易结晶、适用温度范围窄以及力学性能有提升空间；以上问题将导致大容量电池在使用过程中因为局部温度升高、界面处化学反应面使聚合物电解质开貌发生变化，进而增大界面电阻甚至导致断路。

中天储能科技有限公司新能源汽车用高比能量锂电池研发及产业化项目竣工环境保护验收监测报告建设单位：中天储能科技有限公司二〇一九年十二月建设单位法人代表: 薛驰编制单位法人代表: 沈志发项目负责人:李佳纯报告编写人：李佳纯建设单位：中天储能科技有限公司（盖章）电话：传真：/地址：36号编制单位：南通百通环境科技有限公司（盖章）电话：传真：/地址：A-201目录1．项目概况 (1)2．验收依据 (1)2.1建设项目环境保护相关法律、法规和规章制度； (1)2.2建设项目竣工环境保护验收技术规范； (3)2.3建设项目环境影响报告书（表）及其审批部门审批决定： (4)2.4其他相关文件。

(4)3．项目建设情况 (4)3.1地理位置及平面布置 (4)3.2建设内容 (4)3.3主要原辅材料及燃料 (8)3.4水源及水平衡 (9)3.5生产工艺及工艺说明 (10)3.6主要生产设备 (19)3.7项目变动情况 (21)4．环境保护设施 (22)4.1污染物治理/处置设施 (22)4.1.1废水 (22)4.1.2废气 (28)4.1.3噪声 (34)4.1.4固废 (35)4.2其他环境保护设施 (36)4.2.1地下水、土壤和环境风险防范措施 (36)4.2.2排污口、监测设施 (37)4.3环保设施投资及“三同时”落实情况 (37)5．环境影响报告书（表）主要结论与建议及其审批部门审批决定 (39)5.1环境影响报告书（表）主要结论与建议 (39)5.2审批部门审批决定 (39)6．验收标准 (41)6.1废气 (41)6.2废水 (41)6.3噪声 (42)6.4固废 (43)6.5总量控制标准 (43)7．验收监测内容 (43)7.1废水 (43)7.2废气 (44)7.3厂界噪声监测 (44)8．质量保证和质量控制 (44)9．验收监测结果 (47)9.1生产工况 (47)9.2环保设施调试运行效果 (48)9.2.1废水 (48)9.2.2废气 (50)9.2.3厂界噪声 (53)9.2.4污染物排放总量核算 (53)10．验收监测结论 (55)10.1污染物排放监测结果 (55)10.2工程建设对环境的影响 (56)10.3验收监测总结论 (56)11建设项目竣工环境保护“三同时”验收登记表 (56)1．项目概况中天储能科技有限公司系江苏中天科技股份有限公司旗下子公司，公司成立于2012年12月，注册资本128000万元。

电化学储能材料及储能技术研究进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和对可持续能源解决方案的迫切需求，电化学储能技术及其相关材料的研究已成为当前科学和技术领域的重要研究方向。

电化学储能技术，特别是锂离子电池、超级电容器等，因其高能量密度、长循环寿命和快速充放电等优点，在便携式电子设备、电动汽车、智能电网等领域具有广泛的应用前景。

本文旨在全面概述电化学储能材料及储能技术的研究进展，探讨其发展趋势和挑战，以期对未来的能源存储技术提供有价值的参考和启示。

本文首先介绍了电化学储能技术的基本原理和分类，重点阐述了锂离子电池、超级电容器等主流电化学储能技术的工作机制。

随后，文章从材料科学的角度出发，详细分析了各类电化学储能材料的研究现状，包括正负极材料、电解质材料、隔膜材料等，并探讨了它们对电化学储能性能的影响。

文章还综述了新型电化学储能技术的研究进展，如固态电解质、金属空气电池等，以期为未来电化学储能技术的发展提供新的思路。

本文总结了电化学储能材料及储能技术的研究成果和面临的挑战，提出了未来研究的方向和建议。

通过本文的阐述，读者可以对电化学储能材料及储能技术的研究进展有一个全面而深入的了解，为相关领域的研究和应用提供有益的参考。

二、电化学储能材料概述电化学储能技术，作为现代能源储存领域的重要分支，其关键在于高性能的电化学储能材料。

这些材料在充放电过程中能够实现电能与化学能之间的可逆转换，从而高效地储存和释放能量。

电化学储能材料种类繁多，各具特色，其性能直接决定了储能系统的效率、稳定性和安全性。

金属氧化物、硫化物和聚合物是电化学储能材料中的几类重要代表。

金属氧化物如锂离子电池的正极材料（如LiCoO₂、LiFePO₄等）具有较高的能量密度和稳定性，广泛应用于便携式电子设备和电动汽车等领域。

硫化物材料如MoS₂等，因其优异的电子传输性能和较高的比容量，在钠离子电池等新型电池体系中展现出巨大的应用潜力。

聚合物材料如聚苯胺、聚吡咯等，因其良好的柔韧性和可加工性，在可穿戴设备和柔性电池中有着广阔的应用前景。

爱考机构-北大考研-化学与分子工程学院研究生导师简介-周恒辉周恒辉分析化学博士、副教授、博士生导师兼北京市动力锂离子电池工程技术研究中心主任，先进电池材料与技术北京市重点实验室副主任电话/传真：86-010-********电子信箱：hhzhou@1963年生，1989年获湘潭大学理学硕士学位，1998年获北京大学理学博士学位。

研究领域和兴趣：能量储存及转换材料的设计、合成和表征化学电源中的电极/电解液界面研究可移动能源器件的设计及应用近年本课题方向承担的主要课题：北京市科技计划项目，新一代正极材料LiFePO4的中试研究,Z0004106040221，400万元，2004-2006信息产业部“电子信息产业发展基金”项目，高比能量聚合物锂离子电池开发与产业化，信部运[2004]479,200万元,2004-2006中关村科技园区重点支持产业领域专项，基于新型能源的LED道路照明示范工程重大产业化项目,350万元,2007-2008北京市科技计划项目，新一代正极材料LiFePO4的产业化技术研究，Z070901310701,180万元，2007-2008国家科技部863项目,改善磷酸铁锂高温性能的关键技术研究,2006AA03Z229,89万元,2007-2008工信部“电子信息产业发展基金”项目，磷酸铁锂正极材料的研发与产业化，工信部财[2008]192号，400万元，2008-2010。

工信部“电子信息产业发展基金”项目，磷酸铁锂动力电池及系统集成技术研发与产业化，300万元，2009-2011，副组长单位。

国家科技部863重点项目，铁锂正极材料规模化生产和应用关键技术研究，2009AA0352002，2000万元，2010-2012主要论文：ChengF.Q.,WanW.,TanZ.,HuangY.Y.,ZhouH.H.*,ChenJ.T.,ZhangX.X.,Highpowerperformanceofn ano-LiFePO4/Ccathodematerialsynthesizedvialauricacid-assistedsolid-statereaction,Electrochimic aActa,2011,56：2999-3005LiJ.M.,WaW.,ZhouH.H.*,LiJ.J.,XuD.S.*,HydrothermalsynthesisofTiO2(B)nanowireswithultrahig hsurfaceareaandtheirfastcharginganddischargingpropertiesinLi-ionbatteries,mun.,2011,47:3439-3441YeJ.F.,LiuW.,CaiJ.G.,ChenS.,ZhaoX.W.,ZhouH.H.,QiL.M.*,NanoporousAnataseTiO2Mesocrystal s:Additive-FreeSynthesis,RemarkableCrystalline-PhaseStability,andImprovedLithiumInsertionBeh avior，J.Am.Chem.Soc.,2011,133:933–940HuangY.Y.,ChenJ.T.,ChengF.Q.,WanW.,LiuW.,ZhouH.H.*,ZhangX.X.,Amodi?edAl2O3coatingpr ocesstoenhancetheelectrochemicalperformanceofLi(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2anditscomparisonwithtr aditionalAl2O3coatingprocess,J.PowerSources,2010,195:8267–8274HuangYY,NiJF,ZhouHH*,ChenJT,ZhangXX，AmodifiedZrO2-coatingprocesstoimproveelectrochemicalperformanceofLi(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2, J.PowerSources，2009,188(2):538-545NiJF，ZhouHH*，ChenJT，ZhangXX，ImprovedelectrochemicalperformanceoflayeredLiNi0.4Co0.2Mn0.4O2viaLi2ZrO3coating，ElectrochimicaActa,53(7):3075-3083，2008QiuJY,ZhaoL,ZhaiML?,NiJF,ZhouHH??,PengJ,LiJQ,WeiGS，Pre-irradiationgraftingofstyreneandmaleicanhydrideontoPVDFmembraneandsubsequentsulfonatio nforapplicationinvanadiumredoxbatteries，JournalofPowerSources,177:617–623,2008NiJF，ZhouHH*，ChenJT，ZhangXX，MoltensaltsynthesisandelectrochemicalpropertiesofsphericalLiFePO4particles，MaterialsLetters，61（3-4）：1260～1264，2007QiuJY,LiMY,NiJF,ZhaiML*,PengJ,XuL,ZhouHH*,LiJQ,WeiGS,PreparationofETFE-basedanionex changemembranetoreducepermeabilityofvanadiumionsinvanadiumredoxbattery，JournalofMembraneScience,297(1-2)：174-180,2007NiJF，ZhouHH*，ChenJT，ZhangXX，LiFePO4dopedwithionspreparedbyco-precipitationmethod，MaterialsLetters，59(18)2361-2365，2005主要专利：成富圈、周恒辉、黄友元、陈继涛、张新祥，一种制备聚阴离子型锂离子电池正极材料的方法，中国专利，公开号：CN101794878A,2010倪江锋、周恒辉、陈继涛、张新祥，一种可调控其颗粒形貌的磷酸铁锂制备方法，中国专利,专利号：ZL200710000683.0，2009倪江锋,周恒辉,陈继涛,张新祥,一种合成类球形磷酸金属锂盐的方法中国专利,专利号:ZL200610011378.7,2008周恒辉,陈继涛,锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的制备方法中国专利,专利号:ZL200410039176.4,2006周恒辉,陈继涛,孙杰,锂离子电池的电极及其制备方法和锂离子电池中国专利,专利号:ZL03153874.6，2005陈继涛,周恒辉,常文保,慈云祥,锂离子电池用复合石墨负极材料的制备方法、负极和电池,中国专利,专利号:ZL02159166.0，2005周恒辉,杨正,任献举,锂离子电池正极活性材料钴酸锂的制备方法,中国专利，专利号：ZL02155659.8，2005周恒辉,陈继涛,常文保,慈云祥,一种苯萘聚合物及其制备方法和应用,中国专利,专利号:ZL01123429.6，2004陈继涛,周恒辉,常文保,慈云祥,一种锂离子电池负极材料的制备方法、负极和电池,中国专利,专利号:ZL01123430.X，2004周恒辉,杨正,任献举,一种提高钴酸锂的中位径和振实密度的方法,中国专利,专利号：ZL01123431.8，2004欢迎校内外对可移动能源材料与器件有兴趣的本科生、研究生和博士后加入本研究方向，在校内奖学金基础上为学生提供优厚的北大先行奖学金。

如何加快推进新型储能技术高质量发展？新型储能是除抽水蓄能以外以输出电力为主要形式的储能技术，具有精准控制、快速响应、灵活配置和四象限灵活调节功率的特点，能够为电力系统提供多时间尺度、全过程的平衡能力、支撑能力和调控能力，是构建以新能源为主体新型电力系统的重要支撑技术。

新型储能通过与数字化、智能化技术深度融合，将成为电、热、冷、气、氢等多个能源子系统耦合转换的枢纽，可以促进能源生产消费开放共享和灵活交易、实现多能协同，支撑能源互联网构建，促进能源新业态发展。

《“十四五”能源领域科技创新规划》（以下简称《规划》）聚焦双碳战略目标，着力提升能源电力系统调节能力、综合效率和安全保障能力，支撑新型电力系统建设和能源绿色、低碳、高效转型。

《规划》紧扣“十四五”新型储能功能定位，结合新型储能技术发展现状，围绕能量型/容量型储能技术装备及系统集成技术、功率型/备用型储能技术装备与系统集成技术、储能电池共性关键技术、分布式储能与分布式电源协同聚合技术等方面进行重点任务的部署，确定了4项集中攻关、3项示范试验和1项应用推广，并制定了技术路线图，加快新型储能规模化、高质量发展。

一、新型储能技术发展成就（一）新型储能本体技术发展迅速，呈现出“百花齐放”的良好态势。

电化学储能技术中，锂离子电池性能大幅提升，电池能量密度提高1倍，循环寿命提高2~3倍；成本下降迅速，储能系统建设成本降至1200~1800元/ kWh；平准化度电成本降至0.58~0.73元/ kWh（按照储能每天充放电循环一次），产业链持续完善，基本实现国产化，已初步具备规模化商业化发展条件。

液流电池方面已攻克全钒液流电池卡脖子技术，基本能够实现关键材料、部件、单元系统和储能系统的国产化，循环寿命超过16000次，储能系统建设成本降至2500~3900元/ kWh，正在建设百兆瓦级项目试验示范。

铅碳电池取得较大进步，循环寿命达5000次，储能系统建设成本降至1200元/kWh，实现了兆瓦到数十兆瓦级应用。

摘要作为支撑智能电网和能源转型发展的关键技术，储能受到广泛关注，其中以锂离子电池为代表的电池储能成为大规模储能的首选储存载体之一。

然而随着电池储能应用规模逐渐增加，暴露出储能系统在质量和安全方面存在诸多问题和风险，电池储能系统作为电气设备整机产品目前还不成熟，储能电站的整体安全与质量状态存在不确定性，导致目前大量已建储能电站利用率偏低。

由于设备整机产品还处于不成熟、不断迭代发展过程中，为提升现阶段锂离子电池储能电站的应用水平，以安全高质量应用为导向，围绕储能用锂离子电池这个核心部件开展综合性能评价显得尤为重要。

本文主要梳理了国内储能锂离子电池相关标准的最新进展，对锂离子电池储能核心标准的重要内容和该标准对行业发展的作用进行了详细分析。

结合电池储能特性评价和检测技术研究积累，提出了涵盖型式试验、等级评价、到货抽检、并网检测及运行考核检测的电池储能全流程检测评价整体解决方案，通过对各个环节的详细分析表明该方案可以实现对投运的涉及电网运行的电网侧、电源侧、用户侧储能设备全链条全环节闭环管理，对于提升电池储能设备投运前的标准化规范化水平、提高储能电站运行可靠性、降低储能电站安全风险具有重要意义。

关键词储能锂离子电池；综合性能；储能标准；整体解决方案新型储能是建设新型电力系统、实现“双碳”目标的重要支撑，在电力系统不同场景的应用价值具有多样性，是优质的灵活性调节资源和潜在的主动支撑资源，对促进新能源消纳、保障电力供应、提升电网安全具有重要意义。

预计到2025年末，我国新型储能在电力系统中的装机规模将超3000万千瓦。

其中，以磷酸铁锂电池为代表的锂离子电池储能因其能量密度高、寿命长等特点，成为大规模储能的首选储存载体之一。

近年来锂离子电池储能在关键技术领域持续提升，面向电力系统应用的技术标准体系和应用管理体系日趋完善，在可控安全应用等方面的问题也在逐步改善，成为“双碳”进程中发展速度最快、应用前景最广的一种储能技术。

动力蓄电池的性能比较研究魏东涛;李鹏;刘慎阳;魏东法;谷燕林【摘要】蓄电池作为电动设备的动力提供者,是电动设备的重要元器件,介绍了目前在用的各类动力蓄电池结构特性,分析比较了优缺点、应用现状和适用场合.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)012【总页数】4页(P2479-2482)【关键词】蓄电池;比能量;比功率;商业化【作者】魏东涛;李鹏;刘慎阳;魏东法;谷燕林【作者单位】空军勤务学院航空四站系,江苏徐州221000;空军勤务学院航空四站系,江苏徐州221000;空军勤务学院航空四站系,江苏徐州221000;辰欣药业,山东济宁272000;辰欣药业,山东济宁272000【正文语种】中文【中图分类】TM912蓄电池也称二次电池，是将所获得的电能以化学能的形式贮存并可将化学能转化为电能的一种电学装置[1]。

蓄电池的作用是存储电能，蓄电池在充电过程中，电能能够通过蓄电池内的“活性物质”的化学变化转变为化学能存储在蓄电池中。

蓄电池在放电过程中，通过蓄电池内的“活性物质”逆转，将化学能转变为电能由蓄电池输出。

动力蓄电池是指具有较大电能容量和输出功率，可用作电动汽车、电动设备及工具驱动电源的电池，通常也可以用作储能电池设备、通信指挥系统的常备电源等。

与普通蓄电池相比，动力蓄电池具有以下特点：(1)高比能量比能量包括质量比能量和体积比能量。

对动力蓄电池而言，希望其具有高比能量，因为用电器体积和质量往往都有着严格的限制。

(2)高比功率电池的比功率与电池的大电流放电性能密切相关，标志着电池能够提供多大的马力，动力蓄电池同其它电池相比具有高比功率。

电动汽车的加速性能和最高车速都是由动力蓄电池的比功率决定。

电动汽车在启动、爬坡、超车加速时都需要很高的功率。

(3)安全可靠性动力蓄电池由于体积很大，储存了较高的能量，其安全性问题更加突出，因为汽车在行驶中难免出事故，要求动力蓄电池的防爆性能要好，避免引起严重的后果。

高能量密度全固态金属锂电池关键材料与技术1. 引言1.1 概述高能量密度全固态金属锂电池是一种新兴的电池技术，在能源储存和移动设备领域具有广阔的应用前景。

与传统液态电池相比，全固态金属锂电池具有更高的能量密度、更长的寿命和更好的安全性能。

随着科技的不断进步，全固态金属锂电池已经取得了重要的研究成果，并且越来越多的关注被投入到该领域中。

1.2 文章结构本文将从以下几个方面对高能量密度全固态金属锂电池进行深入探讨。

首先介绍全固态电池的基本原理，理解其工作机制对于后续研究非常重要。

然后分析金属锂作为储能材料在全固态金属锂电池中的优势与挑战，以及目前全固态金属锂电池发展现状。

接着重点探讨关键材料技术研究，包括固态电解质材料、金属锂负极材料以及正极材料的选择与设计思路。

接下来，阐述全固态金属锂电池面临的技术挑战，并提供解决方案，包括安全性问题与界面稳定性改善措施、密封与包装技术的创新发展以及生产工艺优化及成本降低策略。

最后，探讨最新实验研究成果分享和全固态金属锂电池在能源存储领域的应用前景，同时指出未来发展中可能遇到的潜在挑战并提出解决思路。

1.3 目的本文旨在全面介绍高能量密度全固态金属锂电池的关键材料与技术。

通过对相关研究进展和实验结果进行综合分析，旨在提供一个清晰准确的概览，在读者中引起对该领域深入研究的兴趣。

此外，本文还将探讨该技术在能源存储领域中的应用前景，并对未来研究方向进行展望。

希望通过本文的撰写能够促进更多科学家、工程师和企业投资者对高能量密度全固态金属锂电池研究的关注和支持，加速其实际应用的进程。

2. 高能量密度全固态金属锂电池介绍2.1 全固态电池的基本原理全固态电池是一种新型的储能装置，其基本原理是利用固态电解质取代传统液体电解质，在安全性和稳定性方面具有显著优势。

全固态电池由正极、负极和固体电解质组成，并通过离子在固体材料中的迁移来完成充放电过程。

与传统液体电解质相比，全固态电池由于具备高离子导率、抑制锂枝晶生长和阻止钝化膜形成等特点，具有更高的能量密度和更长的循环寿命。

锂离子电池高电压技术及产业发展现状随着用电设备对锂离子电池容量要求的不断提高，人们对锂离子电池能量密度提升的期望越来越高。

特殊是智能手机、平板电脑、笔记本电脑等各种便携设备，对体积小、待机时间长的锂离子电池提出了更高的要求。

同样在其他用电设备，如：储能设备、电动工具、电动汽车等也在不断开发出质量更轻、体积更小、输出电压和功率密度更高的锂离子电池，所以进展高能量密度的锂离子电池是锂电池行业的重要研发方向。

一高电压锂离子电池开发的背景为了设计高能量密度的锂离子电池，除了对其空间利用率的不断优化，提高电池正负极材料的压实密度和克容量，使用高导电碳纳米和高分子粘接剂来提高正极和负极活性物质含量外，提升锂离子电池的工作电压也是增大电池能量密度的重要途径之一。

在锂离子电池的截止电压正由原来的4.2V逐步过渡到4.35V、4.4V、4.45V、4.5V和5V，其中5V镍锰锂离子电池具有高能量密度、高功率等优异特性，将是将来新能源汽车及储能领域进展的重要方向之一。

随着电源研发技术的不断进展，将来更高电压、更高能量密度的锂离子电池将渐渐走出试验室，为消费者服务。

二高电压锂离子电池应用现状通常说的高电压锂离子电池是指单体充电截止电压高于4.2V的电池，如：在手机上使用的锂离子电池，截止电压由4.2V进展到4.3V、4.35V，再到4.4V(小米手机、华为手机等)。

目前4.35V和4.4V的锂离子电池已在市场上成熟使用，4.45V和4.5V也开头受到市场青睐，逐步会进展成熟起来。

目前国内外手机和其他数码类电子产品电池的生产厂家都在朝着高电压锂离子电池这个方向前进。

高电压及高能量密度的锂离子电池在高端手机及便携式电子设备上会有更大的市场空间。

正极材料和电解液是提高锂离子电池高电压的关键性材料，其中改性高电压钴酸锂、高电压三元材料的使用将更加成熟和普遍。

高电压锂离子电池随着电压的提升，在使用过程中某些平安性能会降低，因此在动力汽车上还没有批量使用。