中科院“变革性纳米产业制造技术聚焦”战略性先导科技专项（A类）“锂空电池”课题科技目标、科研管理和财务通过验收

　　9月26日，中科院重大科技任务局组织专家在长春市召开了“变革性纳米产业制造技术聚焦”战略性先导科技专项（A类）“锂空电池”课题的科技目标和科研管理验收会，以及课题所属子课题的财务验收会。“锂空电池”课题包含“锂空电池电解质稳定性检测技术”、“空气电极构筑及电解质优化研究”、“锂空电池保护金属锂负极技术”以及“锂空电池电芯与电池组技术”四个子课题，承担单位分别为中科院应用化学研究所、中科院宁波材料技术与工程研究所和中科院福建物质结构研究所。验收会的技术专家组由来自中科院化学所、中科院物理所、南开大学、复旦大学、武汉大学、南京大学、天津大学、北京化工大学、东北师范大学、国联汽车动力电池研究院等单位的10名专家组成。李泓研究员和周豪慎教授任课题验收专家组组长。周豪慎教授和张新波研究员任子课题验收专家组组长，财务专家组由来自中科院空间应用工程与技术中心和中科院大连化学物理研究所的2位专家组成，韩丹凤正高级会计师担任组长。验收会由国家纳米科学中心王其祥副研究员主持，中科院化学研究所方世壁研究员任监理组专家。 

　　验收会期间，专家组认真听取了张新波研究员、彭章泉研究员、官轮辉研究员和王德宇研究员的子课题科研工作总结报告，以及张新波研究员的课题科研工作总结报告，审查了相关文档和材料。专家组经过认真质询和讨论，一致同意“锂空电池”课题通过科技目标和科研管理验收。同时，经财务专家组的细致审查，课题所属四个子课题均顺利通过财务验收。 

　　“锂空电池”课题研究团队在先导项目的资助下，通过5年不懈的努力，围绕电解质稳定性检测、锂空电极构筑与电解质优化、锂负极保护以及电芯和电池组的制备技术开展了系统的研究工作，取得了一系列创新成果，具体如下： 

　　（1）自主设计并搭建了微分电化学质谱研究装置，响应速度为0.1s，可用于多组分平行分析，原位表征、定性、定量分析锂-空气电池电解质的稳定性。 

　　（2）气相法原位构筑的微结构正极，在比容量1500mAh/g时，循环超过110次；电纺丝碳纤维基薄膜空气电极电池定容量循环可达到250次。提出可溶性媒介分子——辅酶（CoQ10）可大幅提升锂空气电池的放电性能，并筛选出了基于六甲基磷酰三胺（HMPA）基电解质体系，电池可充放180个循环。5mA/cm²循环100周后库仑效率98.10%，容量保持率100%。 

　　（3）研制的2.4Ah单体质量能量密度724Wh/kg；62.6Ah锂空电池模块质量能量密度325Wh/kg；0.1C室温充放电可逆放电容量大于0.05C的90%；0.5C室温充放电可逆放电容量大于0.05C的80%；20mAh单体室温充放电循环≥30次，容量保持率≥95%；锂空气电池放电后单体穿刺实验不起火。 

　　课题共计发表SCI论文72篇，申请国家发明专利40项，其中已授权10项，培养博士毕业生16人，硕士毕业生25人。 

　　高比能锂空电池是二次电池技术发展的重要方向之一，挑战二次电池能量密度的极限也是具有国家战略意义的技术制高点。本课题的实施使我国在锂空电池领域的研发处于国际优势地位，显著提升了我国高比能电池研发的核心竞争力，为后续锂空电池走向大规模商业化应用和进一步发展奠定了重要的科学和技术基础。

(稀土资源利用国家重点实验室) 

合影