鋰離子電池關(guān)鍵材料

（1）正極材料

磷酸鐵鋰等正極材料：通過(guò)對(duì)合成方法和工藝的優(yōu)化，以及新型添加劑的引入，進(jìn)一步提高磷酸鐵鋰材料的電化學(xué)性能尤其是低溫性能；通過(guò)原材料的開(kāi)發(fā)利用及規(guī)?；夹g(shù)的改進(jìn)，大幅度降低成本，提高產(chǎn)品的一致性。

高電壓LiMn1.5Ni0.5O4正極材料：優(yōu)選合成方法和燒結(jié)工藝，制備純度高、結(jié)構(gòu)有序的LiMn1.5Ni0.5O4正極材料，通過(guò)陽(yáng)離子共摻雜、快離子導(dǎo)體復(fù)合等手段，穩(wěn)定晶格骨架，消除Mn3+干擾，并結(jié)合高抗氧化性的電解液，提高高倍率充放電和循環(huán)性能，實(shí)現(xiàn)其工業(yè)應(yīng)用。

高容量Li2MnO3-LiMO2正極材料：對(duì)材料體系進(jìn)行設(shè)計(jì)和篩選，優(yōu)化合成方法和工藝，通過(guò)結(jié)構(gòu)和形貌的控制，獲取優(yōu)異的電化學(xué)性能；同時(shí)通過(guò)摻雜和包覆，穩(wěn)定材料的結(jié)構(gòu)，改善與電解液的相容性，進(jìn)一步提高倍率性能和循環(huán)性能，以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

鈦酸鋰等負(fù)極材料：研究開(kāi)發(fā)材料的合成及改性技術(shù)，包括摻雜與包覆，控制材料的形貌，研究材料與電解液的相容性，提高容量和倍率性能。

（2）電解液

使用新型高安全性溶劑組分，通過(guò)改變電解液的組成和溶劑化結(jié)構(gòu)，發(fā)展高安全性電解液體系，消除大型電池用于動(dòng)力和儲(chǔ)能領(lǐng)域的安全隱患；通過(guò)改變電解液的組成和溶液結(jié)構(gòu)，調(diào)控電極/電解液相界面SEI 膜的形成反應(yīng)、組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，從而提高電池的綜合電化學(xué)性質(zhì)；發(fā)展高性能電解液系統(tǒng)，解決下一代高比能、高安全和長(zhǎng)壽命鋰離子電池和鋰-硫電池等的應(yīng)用需要。

（3）動(dòng)力電池的成組技術(shù)和安全性研究：突破動(dòng)力蓄電池及系統(tǒng)的安全性、一致性、可靠性與低成本等關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)集成和模塊技術(shù)的快速發(fā)展。加強(qiáng)電池單體、模塊、電池系統(tǒng)（含管理系統(tǒng)）的安全、運(yùn)行環(huán)境下的可靠性與壽命等的考核。

（4）動(dòng)力電池關(guān)鍵生產(chǎn)裝備研究：加快動(dòng)力電池相關(guān)關(guān)鍵材料和產(chǎn)業(yè)化裝備等產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化，如高性能單層/復(fù)合隔膜、六氟磷酸鋰等材料，以及勻漿、涂敷、碾壓及分切等產(chǎn)業(yè)化裝備。

（5）建立我國(guó)動(dòng)力電池分析評(píng)價(jià)體系:完善動(dòng)力電池評(píng)價(jià)體系軟硬件建設(shè)，深入開(kāi)展電池日歷壽命、溫度適應(yīng)性（特別是低溫下）等的考核。

（6）加快動(dòng)力電池循環(huán)利用的相關(guān)研究和示范。

（7）下一代高性能動(dòng)力電池的研發(fā)等。

繼續(xù)支持基礎(chǔ)研究，提升我們的創(chuàng)新能力和分析能力；發(fā)展測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)和建立評(píng)價(jià)體系，引導(dǎo)行業(yè)的發(fā)展；加強(qiáng)對(duì)有潛力企業(yè)重點(diǎn)新產(chǎn)品、新技術(shù)的支持力度，提高與國(guó)外產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，保持可持續(xù)性發(fā)展；利用稅收等調(diào)控手段，控制天然石墨資源的出口，保護(hù)有限資源。

中國(guó)的車(chē)用動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)需依照科技發(fā)展的規(guī)律來(lái)規(guī)劃，穩(wěn)步實(shí)施。鑒于任何一代動(dòng)力電池新產(chǎn)品都須經(jīng)歷10年甚至更長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)化前期研發(fā)階段，我國(guó)目前尚在預(yù)研中的新材料、新工藝和技術(shù)裝備，不僅應(yīng)達(dá)到與國(guó)外先進(jìn)水平“同臺(tái)競(jìng)技”的標(biāo)準(zhǔn)，更會(huì)實(shí)現(xiàn)越來(lái)越多的自主創(chuàng)新和特色發(fā)展。

5)  高能量密度電池需要寬電位范圍，現(xiàn)有材料體系不兼容；

6)  高能量密度電池產(chǎn)業(yè)化積累經(jīng)驗(yàn)較少；

7)  一致性、高可靠性、成本、智能控制之間的平衡不易找到。

鋰離子電池之外，鋰硫(Li-S)電池能量密度可達(dá)到400~450Wh/kg）可充放鋰硫電池的研究已經(jīng)進(jìn)行了50年，可充放鋰空氣電池的研究已經(jīng)有16年，但循環(huán)性較差的問(wèn)題一直比較突出。

直到最近，由于納米結(jié)構(gòu)電極與新電解質(zhì)材料的發(fā)展，在電池性能方面取得了顯著進(jìn)步，出現(xiàn)了應(yīng)用的一線曙光。

由于鋰離子電池的能量密度存在理論上的極限，新材料仍然存在一定的技術(shù)挑戰(zhàn)，因此對(duì)這鋰硫鋰空氣電池的研究最近得到了廣泛關(guān)注。和鋰離子電池從材料到電芯的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成熟度相比，離商業(yè)化應(yīng)用還存在較大的距離，需要長(zhǎng)期的研發(fā)，這也是未來(lái)儲(chǔ)能電池研究競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)之一。無(wú)論是下一代鋰離子電池，還是未來(lái)可能應(yīng)用的鋰硫電池，通過(guò)從原子到納米尺度對(duì)關(guān)鍵材料構(gòu)效關(guān)系的深入研究，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證高效穩(wěn)定的納微復(fù)合結(jié)構(gòu)電極與電解質(zhì)材料，將會(huì)是推動(dòng)性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉、安全性好的高能量密度化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的必由之路。

高質(zhì)量手機(jī)電池出現(xiàn)安全問(wèn)題的幾率已經(jīng)降到了千萬(wàn)分之一， 如果單體動(dòng)力電池容量是手機(jī)單體電池的數(shù)千倍， 則出現(xiàn)安全問(wèn)題的幾率升到萬(wàn)分之幾。動(dòng)力電池一旦出現(xiàn)熱失控，造成的破壞力巨大，已經(jīng)有多起慘痛的教訓(xùn)。發(fā)展非常安全的動(dòng)力鋰離子電池是動(dòng)力電池大規(guī)模應(yīng)用的先決條件。

含液體電解質(zhì)的鋰離子電池中放熱反應(yīng)涉及電解液在正極的氧化反應(yīng)，在負(fù)極的還原反應(yīng)，正極與負(fù)極的熱分解，電解液熱分解，內(nèi)部微短路，鋰析出導(dǎo)致的化學(xué)反應(yīng)等。對(duì)于不同材料體系，這些反應(yīng)的發(fā)生條件、放熱量、放熱速率也不一樣，同時(shí)還與非活性材料的散熱能力、穩(wěn)定性有關(guān)。電池安全性可以通過(guò)智能電源管理與保護(hù)電路來(lái)提高，但由于導(dǎo)致安全性的因素來(lái)自電芯內(nèi)部，因此從材料，特別是電解質(zhì)入手是根本的解決之道。添加阻燃劑、采用阻燃或不燃有機(jī)溶劑，離子液體，或混合離子液體的辦法，都具有一定的效果，但并不能從根本上消除隱患。采用聚合物電解質(zhì)或無(wú)機(jī)電解質(zhì)是解決能量型動(dòng)力電池安全性的有效辦法。