“在鋰硫電池正極材料方面，我們利用雙‘費歇爾酯化’的模塊組裝方法，將分散的導電碳組裝為橢球型的微米超結(jié)構(gòu)，顯著提高了正極單位面積的硫載量，電池能量密度達到545Wh/kg。”中國工程院院士、北京理工大學教授吳鋒日前介紹了其研究團隊在鋰電池新型材料研究方面的最新進展。

除了鋰硫電池，吳鋒院士還介紹，北京大學等單位在高比容富鋰錳基材料研究方面也取得了突破。“我們團隊在仿生膜設(shè)計，通過界面保護提高材料穩(wěn)定性，構(gòu)筑選擇性鋰離子通道，提高材料倍率性能方面也進行了一系列的研究。”他表示。

在動力電池安全性方面，吳鋒院士的研究團隊從材料入手，包括研制出溫度敏感電極、陶瓷高強隔膜、安全電解質(zhì)等，顯著提高了電池的本征安全性。還研制出基于納米TiO2與離子液體的新一代凝膠固態(tài)電解質(zhì)，具有高室溫電導率與顯著的安全性(1300℃/60s不燃)。

吳鋒院士表示，電解質(zhì)是影響鋰離子安全的主要因素之一，在向固態(tài)化方向發(fā)展，他認為目前還達不到全固態(tài)，他所帶領(lǐng)的研究團隊研制出新型仿生蟻穴結(jié)構(gòu)的新型離子凝膠電解質(zhì)，在鋰金屬表面形成保護層，可有效抑制鋰枝晶生長。他表示，電池材料在仿生方面的研究有利于電池本身的綠色化。

吳鋒院士長期從事新型二次電池與相關(guān)能源材料的研究開發(fā)，率先提出采用輕元素、多電子、多離子反應(yīng)體系實現(xiàn)電池能量密度跨越式提升的學術(shù)思想，研發(fā)出高比能二次電池新體系與關(guān)鍵材料，得到國際同行的矚目與高度評價。

吳鋒院士自主開發(fā)出一系列鋰離子電池關(guān)鍵新材料、電池制備新工藝和電池安全性技術(shù)，為我國鋰電產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代，進入國際高端產(chǎn)品市場，提供了技術(shù)支持；提出通過系列關(guān)鍵材料的協(xié)同作用提高電池本征安全性，發(fā)明了安全性電極、復(fù)合型陶瓷類聚合物隔膜、具有阻燃性和電化學兼容性的電解質(zhì)體系；率先提出電池系統(tǒng)安全閾值邊界的概念，并開發(fā)出識別與控制技術(shù)。

值得一提的是，吳鋒院士發(fā)明了含鋰儲氫合金及其制備方法，打破了國外對儲氫合金的專利壟斷，主持創(chuàng)建了我國第一個鎳氫電池中試基地，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)集成，設(shè)計建成我國第一條鎳氫電池自動化示范生產(chǎn)線；研發(fā)出系列鎳氫動力電池組，并將其成功應(yīng)用于多款混合動力汽車。

吳鋒院士圍繞國家重大需求，探索不同二次電池體系間的技術(shù)融合，在電池反應(yīng)理論、關(guān)鍵材料和工程化技術(shù)方面取得了創(chuàng)新突破，為我國二次電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展做出了重要貢獻。吳鋒院士所領(lǐng)導的973、863基礎(chǔ)和應(yīng)用研究團隊成員，有些已成為我國二次電池與新能源材料領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。

吳鋒2014年當選國際歐亞科學院院士；2016年獲國際車用鋰電池協(xié)會(IALB)首次頒發(fā)的終身成就獎；2017年當選亞太材料科學院院士、中國工程院院士。他曾任國家高技術(shù)(863)功能材料專家組成員、副組長，國家高技術(shù)(863)新材料領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會委員、常委，國家科技部鎳氫電池專家組組長和國家高技術(shù)(863)電動汽車重大專項總體組專家。

吳鋒現(xiàn)任中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會副理事長，動力電池應(yīng)用分會專家委員會主任委員，國家工信部新能源汽車準入專家委員會委員；連續(xù)12次擔任中美電動汽車與電池技術(shù)研討會主席，6次擔任動力鋰電技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際論壇主席。

面對國內(nèi)動力電池業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，吳鋒院士認為，中國動力電池目前狀況是總體產(chǎn)能過剩，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能不足，急需進一步創(chuàng)新發(fā)展，以期取得具有顛覆性的技術(shù)突破。然而要知道，一個真正從基礎(chǔ)研究做起來的顛覆性創(chuàng)新，并不是一蹴即成的，不能急于求成，有時候這個事情要做五年十年或者十五年，甚至更長時間。

OCSiAl是世界上最大的單壁碳納米管生產(chǎn)商，實現(xiàn)了單壁碳納米管在鋰離子電池中的工業(yè)化應(yīng)用，年產(chǎn)量為60噸。其核心產(chǎn)品TUBALL單壁碳納米管是一種為鋰電池帶來超強導電性的添加劑，被證實為最經(jīng)濟有效的硅負極解決方案。

OCSiAl研制的TUBALL BATT H2O是含有單壁碳納米管的，可簡單用于硅負極的水性導電分散液。超細且穩(wěn)定的單壁碳納米管加入到TUBALL BATT 水性分散液中，在鋰電池的充電、放電過程中，即使在電動汽車生產(chǎn)商所要求的最惡劣的循環(huán)使用條件下，都能夠完全均勻地覆蓋硅負極活性材料顆粒，并使得硅負極顆粒始終保持優(yōu)越的導電性。碳納米管在水中均勻分散，意味著在電池漿料勻漿階段，即可簡單地將其與硅負極相混合。測試結(jié)果表明，加入TUBALL BATT H2O后，含硅負極的鋰電池循環(huán)壽命顯著提升，在1000次的循環(huán)后仍能保持80%以上的容量。

OCSiAl的單壁碳納米管產(chǎn)品僅通過官方授權(quán)合作伙伴進行銷售，官方授權(quán)渠道從品質(zhì)保障、供應(yīng)產(chǎn)能、技術(shù)支持，到售后服務(wù)方面都有著絕對的優(yōu)勢。鋰電池能量密度的提高對隔膜使用數(shù)量影響不大，但對電池所使用的正負極材料、電解液以及隔膜的質(zhì)量和安全性要求會相應(yīng)提高。就隔膜而言，濕法薄膜更薄，孔隙率和透氣性更高，用濕法薄膜生產(chǎn)的鋰電池能量密度更高，而且濕法基膜經(jīng)涂覆處理后，良好的解決了濕法隔膜耐熱性問題，能夠明顯改善鋰電池的熱穩(wěn)定性，安全性也得到大幅提高。因此，受國家產(chǎn)業(yè)政策、新能源汽車補貼政策和更高的能量密度要求的影響，未來中高端濕法隔膜的需求仍會增長。

2019年11月15日-17日，吳鋒院士將參加由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合電池中國網(wǎng)、天津力神電池股份有限公司在天津舉辦的“第四屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2019)”，并擔任大會主席。屆時，來自動力電池產(chǎn)業(yè)鏈上的近千名產(chǎn)業(yè)界人士，將共同就國內(nèi)動力電池業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，歐洲、東南亞等海外發(fā)展機遇，亟待確立的部分行業(yè)標準，材料、設(shè)備、整車等領(lǐng)域的全新技術(shù)與應(yīng)用，新能源車輛安全要求等具體問題，進行深入探討，也期待您的參與。